Поваляев А.А. Спутниковые радионавигационные системы (2008) (1151867), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Автор полагает, что попытки интерпретировать псевдозадержку как некоторую искаженную за счет смещения «шкал времени» задержку вредят пониманию ее смыслового содержания. Восприятие псевдозадержки, как чего-то похожего на задержку, приводит к мысли, что величина псевдозадержки должна быть близка к величине задержки. Однако псевдозадержка, определяемая как разность показаний разных часов, может принимать произвольные, в том числе и отрицательные, значения.
Кроме того, как было показано в п. 2.6, навигационные определения возможны на основе использования только показаний канальных часов приемника, т.е. без использования понятия псевдозадержки. Это означает, что в основе навигационных определений лежит не измерение чего-то похожего на задержку или дальность, а взаимная синхронизация хода спутниковых часов и передача спутниками информации, позволяющей в приемнике определять координаты и оценивать показания спутниковых часов на моменты предшествия.
Измерения же пссвдозадержек являются всего лишь наиболее удобным видом разностных измерений показаний канальных часов. В этой связи, вероятно, следует исключить из употребления широко применяемый в спутниковой нави- 72 Глена 3 гации термин «дальномерный код» и вместо него использовать термин «код синхронизации канальных часов навигационных приемников». Если вернуться к обозначениям и терминологии, применявшимся в гл. 2, и провести разделение понятий времени и показаний часов, то нетрудно видеть, что использованное ранее определение псевдозадержки (2.19) совпадает с определением (3.5).
Различие заключается в том, что в определении (2.19) понятия времени и показаний часов четко разделены. Для обозначения времени брался символ ц а для показаний часов— символ Т. Графически отобразить псевдозадержки, соответствующие разным спутникам, на общий момент измерений з„, с помощью рисунка типа рис. 3.! невозможно. Для этого необходимо использовать иное графическое представление, в котором понятия времени и показаний часов разделены.
Такое графическое представление показано на рис. 3.2. я * я 3 ч я гь Ф е б — показания часов системы: —. — показания часов Его спутника', — — - показания канальных часов)-го спутника; -"- показаннячасоа1г-го спутника; --- показания канальнык часов 1г-гО спутннка; — — показания часов приемника Рис. 3.2. Графическое представление понятий псевдозадержки и смещений показаний часов. Тонкой сплошной прямой, наклоненной к оси времени з под углом 45', изображены показания гипотетических, идеальных часов, т.е. часов, показания которых равны самому времени З тэ Сп»тиииоеые радиоиаеиганиоипые ететеиы По горизонтальной оси на рис. 3.2 отложено идеальное время й а по вертикальной — показания всех вводимых в рассмотрение часов. Не предполагается идеальности каких-либо из этих часов (за исключением идеальных).
Точность хода разных часов отражается на рис. 3.2 в виде отклонения от показаний идеальных часов. Показания канальных часов 1ч и !е-го спутников смещены во времени относительно показаний часов самих спутников на время задержек их сигналов. (На рис. 3.2 для простоты показана только задержка т',(!), соответствующая!-му спутнику.) Задержки изменяются во времени ь На рис. 3.2 предполагается, что 1чй спутник приближается к приемнику и поэтому значение т', (!) уменьшается со временем, а 1с-й спутник удаляется.
Ошибки формирования показаний канальных часов на рис. 3.2 для простоты не отражены. Сигнал, показанный на рис. 3.! наклонно, на рис. 3.2 изображен вдоль оси времени ! между моментами Н, и ! . Псевдозадержки РО!(! ) и РО (! ), получаемые из (2.19), соответствующие)-му спутнику, и смещения показаний часов ЬТ'(!'„,), ЬТ (1„, ) и ЛТ„„,(!„), определенные в соответствии с (2.6) и (2.22), показаны на рис.3.2 вдоль вертикальной оси. Различие между временем задержки т',(!) и прираще- пнем показаний часов системы между моментами времени Н „и ! поясняет замену знака = на знак = при переходе от (2.3) к (2.4). Использование рисунков типа рис.
3.2, на которых понятия времени и показаний часов разделены, позволяет уточнить значение смещений показаний часов спутника ЬТ'(!~,,) и приемника ЛТ~, (! ) . В соответствии с (2.6), (2.22) этн смещения формально определяются как разности показаний часов спутника и системы на момент !'„и и приемника и системы на момент ! . На рис. 3.1 эти смещения постоянны и воспринимаются как интервалы времени между моментами одинаковых показаний часов спутника и системы и приемника и системы соответственно. Однако графическое представление смешений ЛТ'(с', ), ЬТ„~(! ) на рис. 3.2 исключает такое их толкование.
На рис. 3.2 можно увидеть изменение смещений ЛТ!(!', ), ЛТ„(! ) во времени. Видно также, что неидеальность хода часов приводит к тому, что смещения ЛТ!(!',„,), ЛТ, (! ) не равны интервалам времени между моментами одинаковых показаний часов. 74 Глава 3 Из рис. 3.2 следует, что в общем случае псевдозадержка не может быть истолкована как некоторая задержка.
Любая задержка должна измеряться на некотором интервале времени. Но, как видно из рис. 3,2, псевдозадержка определяется не на интервале времени, а в единственный момент 1„, как разность показаний канальных часов, соответствующих каждому спутнику, и показаний часов приемника в этот момент.
Если использовать сигнальную терминологию, то псевдозадержку следует определять как разность полных фаз сигналов двух часов в момент ~„. Определение псевдозадержки (2Л9), существующее в литературе, не содержит уточнений того, что следует понимать под показаниями Т„(1 ) собственных часов приемника па момент измерения ~ . Однако, как было показано в гл.
2 (см. рис. 2.4), существует некоторое множество типов собственных часов приемника, которые в один и тот же момент времени ! могут иметь разные показания, т.е. значения псевдозадержки зависят от того, показания каких часов используются для количественного определения времени в момент г„ .
Зги пссвдозадержки далее будем называть лсевдазадерлсками соответствующая часов. Псевдозадержки разных часов на один и тот жс момент времени будут различаться из-за различия показаний этих часов на момент 1,„. Псевдозадержки разных часов на разные моменты, в которые эти часы имеют одинаковые показания, так же будут различаться из-за различия показаний канальных часов приемника на соответствующие разные моменты времени. Как станет ясно из дальнейшего материала, все особенности определения понятия псевдозадержек разных собственных часов приемника в полной мере относятся и к определению понятия псевдофазы.
Значения псевдофаз также зависят от того, показания каких часов используются для количественного определения времени на момент измерения ! Также станет ясно, что пссвдозадержки и псевдофазы часов с полной коррекцией вычисляются в приемнике путем пересчета псевдозадержск и псевдофаз часов с внутренней стабилизацией. Алгоритмы этих вычислений используют значения псевдозадсржск и псевдофаз часов с внутренней стабилизацией, определенных в моменты времени, задаваемые показаниями часов с полной коррекцией. Такая взаимосвязь требует последовательного определения вначале понятия псевдозадержек и псевдофаз часов с внутренней стабилизацией и уже затем определения понятий пссвдозадержек и псевдофаз часов с полной коррекцией.
Поэтому обратимся к определению понятий псевдозадержек и пссвдофаз часов с внутренней стабилизацией. Спутниковые уадиоиавигалиоппые системы 3.2. Определение понятия псевдозадержки (псевдодальности) собственных часов навигационного приемника с внутренней стабилизацией и построение ее математической модели Псевдозадержку РО,'ы (!!"') по )-му спутнику для любого типа часов навигационного приемника с внутренней стабилизацией (см. п.
2.5.1) определим как разность показаний Ты,(!'ы) этого типа собственных часов приемника с внутренней стабилизацией и показаний Т,'и„(!!ы) канальных часов )чго спУтника на моменты вРемени !!"', определяемые показаниями собственных часов приемника с внутренней стабилизацией: РО!ы(!ы)=Ть,(!ы')-Т!и (!ы), )=1, 1. (3.6) Сравнивая определение псевдозадержки (3.6) с определением (2.19) из (3, 9], видим, что внешне они очень похожи. Отличие заключается в том, что определение (2.19) является «безликим». Оно пе указывает тип собственных часов навигационного приемника, определяющих моменты времени ! формирования измерений псевдозадержек. В определении же (3.6) четко указывается, что собственными часами приемника, определяющими моменты времени !ы формирования измерений псевдозадержек являются собственные часы приемника с внутренней стабилизацией. ПоказаниЯ канальных часов Тт1,„(!ь'), входлщие в (3.6), фоРми- 76 руются в приемнике (см.
п. 2.4), а значение Тм (!'ы) есть показания его собственных часов с внутренней стабилизацией в моменты времени !!"', определяемые показаниями этих же часов. Отсюда вытекает, что псевдозадержку часов с внутренней стабилизацией в приемнике можно формировать как разность (3.6). Однако псевдозадержку можно сформировать в приемнике и непосредственно, без определения уменьшаемого Ты, (!'ы ) и вычитаемого Т,'и„(!ы'), входящих в (3.6) (см. п. 4.1). Излучение модулируюшего кола со спутника синхронизируется ходом его часов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
