Поваляев А.А. Спутниковые радионавигационные системы (2008) (1151867), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Однако это совсем не означает, что в приемнике измерения псевдозадержки формируются как сумма задержки и смешения шкалы времени приемника. Псевдозадержка, безусловно, формируется каким-то другим способом, и этот способ определяет ее упрощенную математическую модель в виде суммы задержки и смешения шкалы времени приемника. В литературе по спутниковой навигации [2 — 11] широко применяются термины «шкала времени» и «псевдозадержка» («псевдодальность»). Помимо этого, в разных литературных источниках используются такие термины, как «сагпег рйазе» [2 — б], «сагпег Ьеаг рйазе» [7], Спутниковые радионавигационные еиетеиы «рЬазс рзеодогапйе» (8], «1п1е8га1ед дорр!сг» (9], «фазовые измерения на несущей частоте» (10], «ржаве, фаза» (3, 11].
В (2 — 8] эти термины применяются для обозначения одного и того жс понятия, содержательное значение которого определяется как разность фаз; <р1(1) = цг',м„(1) — у,(1)+ М', (В.1) где у~,„(1) — оценка фазы несущего колебания ]-го спутника в приемнике, которую далее для удобства будем называть канальной фазойуьго спутника; у,(1) — фаза опорного генератора приемника на несущей частоте; М' — неопределенное целое, отражающее неоднозначность фазовых измерений. Ввиду отсутствия единой терминологии, вместо всех вышеперечисленных терминов далее для обозначения <р1(1) (В.!) будем использовать термин «псевдофаза».
Отметим, что в реальном приемнике оценка фазы несущих колебаний спутников осуществляется после их преобразования на промежуточную частоту. В определении же (В.!) имеются в виду фазы у,'ь (1), у, (1) колебаний на несущих частотах. Следует также отметить, что во всех источниках (2 — 8], в том числе и в источниках (5, 6], где рассматриваются особенности, порождаемые частотным разделением спутниковых сигналов ГЛОНАСС, фаза у, (1) опорного генератора приемника в (В.!) полагается единой для всех спутников.
Такое определение является естественным для ОРЯ, где номинальные частоты несущих колебаний спутников ОРИ одинаковы. Однако в ГЛОНАСС номинальные частоты несущих колебаний спутников различаются. Поэтому возникает естественный вопрос: какова должна быть частота опорного генератора приемника, фаза у,(1) которого используется в (В.1) для определения понятия псевдофазы в случае ГЛОНАСС? Автору не удалось найти ответ на этот вопрос в существующей литературе. По мнению автора, в литературе по спутниковой навигации отсутствует система понятий, которая позволяет на основе использования единой «сигнальной» терминологии описывать содержательное значение терминов «шкала времени», «псевдозадержка»(«псевдодальносгь») и «пссвдофаза».
Отсутствие такой системы значительно затрудняет понимание процессов формирования и временной привязки измерений в навигационном приемнике, порождает путаницу и несоответствие между понятиями измерений и их математическими моделями. Рассмотрим наиболее яркий пример существующего в литературе несоответствия между понятием и математической моделью псевдофазы. В (2 — 11] приводятся математические модели псевдофазовых измерений.
Если опустить различия в знаках некоторых компонент, пренеб- 12 речь влиянием аппаратурных и многолучевых искажений, то эти модели могут быть представлены в общем виде: (В.2) где К'(1) — дальность до)-го спутника; А' — номинальная длина волны несущего колебания )что спутника; Г! — номинальная частота несущего колебания 1чго спутника; ЬТ, — смещение шкалы времени приемника: АТ' — смешение шкалы времени )-го спутника; у,'„в — фазовые искажения несущего колебания в атмосфере.
Из (В.2) видим, что математическая модель устанавливает взаимосвязь измеренного значения псевдофазы с параметрами спутникового сигнала, шкалами времени приемника и спутника и дальностью до спутника. Модель ничего не говорит о способе формирования псевдо- фазы в приемнике, однако именно она используется в процессе последующей вторичной обработки измерений. Нетрудно заметить несоответствия между содержательным значением псевдофазы (В.!) и ее математической моделью (В.2). Измерения псевдофазы в приемнике привязываются к моментам времени 1, в которые показания Т,(1) его часов принимают определенные значения (например, кратные 1 с). Первое несоответствие заключается в отсутствии какой-либо связи псевдофазы ~р'(1), определенной в соответствии с (В.!), с показаниями Т, (1) часов приемника в момент измерения. Ясно, что эта связь должна существовать. В определении же (В.!) такая связь никак не отражена. В то же время модель псевдофазы (В.2) содержит в своем составе смещение шкалы времени приемника ЬТ,, которое связано с его шкалой времени Т, (1) .
Более того, при возможных коррекциях шкалы времени приемника значение АТ, скачкообразно изменяется и, следовательно, согласно (В.2), в этот момент должна скачкообразно изменяться псевдофаза у'(1) . Но псевдофаза, определенная в соответствии с (В. 1), не может скачкообразно изменяться, так как фазы у'„ь (1) и у, (1) меняются плавно. Второе несоответствие состоит в том, что в (В. !) для разных спутников определяется единый опорный сигнал с фазой у,(1) . Следовательно, применительно к системс ГЛОНАСС, выражение (В.!) определяет псевдофазу, которая будет зависеть от разности частот сигнала)чго спутника и единого опорного сигнала приемника. Для определения псевдофазы, соответствующей модели (В.2), в системе ГЛОНАСС для 13 Спут«и«оные родион«о«гоп«поные онеги е и ы каждого)-го спутника в приемнике требуется формировать свой опорный сигнал на частоте несущего колебания этого спутника.
Фазы у', (1) этих опорных сигналов будут различаться. Естественно возникает вопрос о взаимосвязи фаз ~г', (1), соответствующих разным спутникам. Отсутствие определения смыслового значения термина «шкала времени» приводит к путанице в понимании цифр, обозначающих временную привязку измерений. Так, например, приемники, образующие сеть Международной ОРИ-службы для гсодинамики (103), могут использовать и используют для временной привязки формируемых ими измерений разные типы часов (см.
главу 2). Это означает, что одна и та же цифра в таких приемниках будет обозначать разные моменты времени измерений. Все измерения (ЬцрЛбзсЬ.)р!.паза.бой) приемников сети 163 хранятся в стандарте К1Ь(ЕХ (12], в котором не предусмотрено указание типа часов приемника, использовавшихся в процессе формирования измерений. Естественно, что это вносит путаницу в интерпретацию временной привязки измерений. Рассмотренные примеры показывают настоятельную необходимость определения понятий, обозначаемых терминами «шкала времени», «псевдодальность» и «псевдофаза».
В литературе по спутниковой навигации автору не удалось найти четкого определения того, что следует понимать под термином «шкала времени». Везде этот термин применяется без определения содержательного значения, которое по этой причине остается «размытым». Чтобы избежать путаницы и споров с возможными оппонентами по поводу того, что следует понимать под «шкалой времени», далее в монографии этот термин не используется. Вместо него используются термины «часы», «показания часов», «моменты времени, определяемые показаниями часов» и т.д. Содержательное значение этих терминов определяется в главе 2.
Для описания временной привязки измерений необходимо иметь определенное представление о временных процессах, происходящих в навигационном приемнике. С этой целью в главе 1 приводится описание принципов функционирования многоканального навигационного приемника, с точки зрения происходящих в нем временных процессов. Описываются основные понятия, характеризующие эти процессы. В главе 2 определяется содержательное значение терминов, используемых в монографии для количественного описания времени. Термин «время» в монографии везде трактуется как «идеальное время» и для его обозначения везде используется символ 1.
Это идеальное время 1 используется только для описания временных процессов. Его количественное значение при этом никак не определяется. Для количественного определения времени используется понятие показаний определенных часов, которые обозначаются символом Т(1). В главе 2 определяются основ- 14 иыс типы часов навигационного приемника, проводится их классификация. для пояснений используются понятия, введенные в главе 1. Использование понятий и терминов, введенных в главе 2, требует определенного навыка и некоторого периода привыкания. Поэтому, чтение глав 3 и 4 монографии, где эти понятия и термины интенсивно используются, может вызывать затруднения. Чтобы облегчить восприятие терминов, введенных в главе 2, автор рекомендует интенсивно пользоваться предметным указателем.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
