Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 10
Текст из файла (страница 10)
После нахшкдения В, Т„Н становится также известной матрица перехода из геоцентрической системы координат в прямоугольную горизонтальную, что позволяет осуществить преобразование составляющих скорости движения подвижного объекта (ПО). Укажем значения используемых параметров дяя различных систем координат. Так, для системы СК-42 параметры эллипсоида Красовского имеют внл ак =6378245 м и ак =1/298,3; для системы ПЗ-90 — ащ 6378136 м и поз=1~298,25784; для системы %08-84— апек=6378137 м и ат<оз=1/298,257563 [17].
Сегмент потребвтелей включает приемники (аппаратуру потребителей) ГЛОНАСС и сообщество самих пользователей. НАП принимает сигналы ГЛОНАСС (практически все современные образцы НАП принимают также и сигналы системы ОР$), обрабатывает их, измеряет и определяет радионавигационные параметры (псевдоляльность и приращение псевдодальности или псевдоскоросгь), вычисляет геоцевтрические координаты Х, У, Т, и на их основе — геодезические координаты и высоту над опорным эллипсоидом в системе коорш~нат ПЗ-90 [181 (возмоя<на также работа в системах %08-84, СК-42, Гаусса-Крюгера и др.), поправку к местной шкале времени Т' относительно системного времеви ГЛОНАСС (ОРБ) и сосшшппощие вектора скорости, а также скорость ухода (нестабильность частоты) местной ШВ 7'.
НАП производится для навигации ПО (саыолетов, вертолетов, морских и речных судов, автотранспорта), для определения координат при геодезических и землеустроительных работах, для синхронизации систем свазн, энергосистем и т.д. Облик НАП существенно зависит от назначения. Подробнее вопросы аппаратуры потребителей освещены в главе 9.
ГЛАВА й В. =~Ни,йдаНм,) (2.10) где Валя — ковариационная матрица определения ПД. Если погрешности одной и той же физической природы для всех каналов взаимно независимы и имеют одинаковые дисперсии, причем дисперсия суммарной ошибки может быть записана в виде опд, то Я, = а,'и 1 (1 — еди- 2 ничиая матрица).
В этом случае И„= а~ш(Н,'„чН„г ) (2.!1) Обозначаа Г='(Н' Н ), определим соответствующие геометрические факторы. Так обший геометрический фактор изменения точности определения навигационных параметров В, А, Н, Т'(в линейной мере) запишется в виде корня квадратного из следа матрицы ОПОР-(пасе Г) (2.!2) Геометрические факторы изменения точности при определении места в пространстве— РООР, в плане (горизонтальной плоскости) — Н13ОР (горизонтальный геометрический фактор), по высоте — УПОР, времени — ТООР запишутся соответственно в виде РООРю(уп+уп+уп) ';НЭОРю(~о+уп) ' П)ОРюузз ' ТООРму,',".
(2.13) В соотношениях (2.13) й являются элементами матрицы Г. Определенные таким образом геометрические факторы оказываются фуиюпеми только геометрического расположения используемых НКА и определяюншгося объекта. В соответствии с этим СКО определения плановых координат высоты и времени запишутся в анде ав апд уц 'л, аь = апд уп'~, аи = апа УПОР, от = апд ТООР/с. (2.14) Аналогичные соотношения могут быть записаны н дяя определения ошибок составляющих вектора скорости. В соответствии с [161 с вероятностью 0,997 общие ошибки (3 СКО) определения навигационных параметров составляют: по координатам в плане — 60 м, по высоте — 25 м, по скорости — 0,15 и/с и по времеви — ) мкс.
Средиеквадратическая радиальная ошибка (СРО илн бппз) определения места в плане н среднеквадратическое сферическое отклонение (ССО) представлаотся в виде СРО = о НООР; ССО = алтРООР. (2.15) Использование геометрических факторов для определения точности навигационных определений с помощью СРНС позволяет проводить параметрические исследования н оценки возможностей различных созвездий, не привлекая данные о точности определения ПД. Основными погрешностями при определении ПД являются: погрешности эфемеридиой информации (ЭИ), чалотио-временных поправок (ЧВП), ошибки за счет шумов приемников и внешних помех, многолучевости и особенностей распространения радиоволн в тропосфере и ионосфере. В соотаагствии с этим СКО суммарной погрешности ПД для системы ГЛОНАСС запишется в виде: Если ограничитьса характеристиками точности определением координат места, то соотношение (2.9) может быть записано с использованием индекса "м" в виде СПУТНИКОВАЯ РАДИОНАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА ГЛОНАСС лая =-~гг,'+~г,'+гг,',.
+гг' +о' +<г.', (2,16) где сг,, о;, огр, о;, о, о — СКО определенна ПД соответственно за счет погрешностей ЭИ, синхронизации (ЧВП), знания скорости распространения радиоволн в тропосфере, и ионосфере, миоголучевости, шумов приемника н помех. По оценкам [12! уровень суммарных по1решностей (СКО) определения псевдодальностей за счет ЭИ, ЧВП, шумов приемника, многолучевости и тропосферы находится в пределах 6,2...6,6 м н 7,7...9,6 и соответственно для окалозенитных и пригоризонтных НКА.
За счет этих погрешностей 2 СРО (2 бппз) местоопределения (с вероятностью 0,95) составят 15...21 м, а соответствующие ошибки определения высоты (2 СКО) — 34...42 м. Там же в (12) приведены уровни максимальных ионосферных ошибок„составляющих в худший сезон (зимний день в год максимальной солнечной активности) 21...42 и по координатам и 64...102 м — по высоте. В годы минимальной солнечной активности максимальные уровни ионосферных погрешностей составят 5...7 м по координатам и 6...10 м по высоте. Поэтому суммарно в наихудшем случае с помощью современной многоканальной НАП (не менее шести каналов), использующей открытые узкополосные однодиапазонные (!600 МГц) навигационные радиосигналы системы ГЛОНАСС, можно обеспечить оперативную глобальную навигацшо наземных подвижных объектов (сухопугных, морских, воздушных) с максимальнымн погрешностями определения трех координат объекта: 60 м в плане и ! 00 и по высоте в годы максимальной солнечной активности; 30 и в плане н 50 и по высоте а годы минимальной солнечной активности.
Погрешности (с вероятностью 0,95) навипшионных определений в СРНС ОРБ составляют (глава 3) 100 м в плане и 156 м по высоте н, таким образом, точность навигации па открытому сигналу в СРНС ГЛОНАСС в 2,5 раза выше, чем в СРНС ОРЗ 112), Представляют также интерес оценки точносгн ГЛОНАСС, полученные в Лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института 119!. На рис. 2.6 приведены погрешности определений координат на 18.01.99 г., полученных с помощью приемника Аз!иес!з ОО-24 по 1! НКА. Анализ результатов показывает, что прн хороших геометрических фмпорах, свойственных системе с полной группировкой НКА, точность местоопределения достаточно высока В 50% случаев ошибки в плане находятся в пределах 12 м, а болыпие ошибки имеют место вследствие значительного ухудшения НПОР (Н!3ОР>2 в 37% случаев).
На рнс. 2.7 приведены погрешности определения горизонтальных состаашпощих скорости, При этом оказывается, что в 50 А случаев онн не превосходят 0,03 мыс. Аналогично, вертикальные составлаошие скорости в 5056 случаев не превосходят 0,05 м/с, 2.7. Контроль целостности радионавигационного ПОЛЯ В системе ГЛОНАСС контроль целостности радионавигационного поля осуществляется посредством: ° непрерывного автономного самоконтроля работы основных бортовых подсистем НКА, влияющих иа качество излучаемых радиосигналов; ь внешнего контроля сигналов НКА с помощью аппаратуры контроля навигационного поля (АКНП), входящей в состав НКУ. 40 ГЛАВА 2 Выборка яврея ' ыкн, 19 1 99 Ое еяяояоаобке 100 Ошибке в ппвнв, м 50 -50 ! с НДОР И 2 (9394 1- Н ПОР ь 2 (37%! -100 -100 боота а ее оакбка Рис.
2.6. Ошибки местоопределения по системе ГЛОНАСС Выборка кврто ' ынн, 18 1.99 Оеяеяяая оаЮке 1.О Пв ввртнквпн, м(б БОе/ . 0.05 954: 1.03 Ою~ 3.32 ОО + 1 с ндорка (93'Ч + НДОРЬ2 [37е4) ы(о -0 Б ОО 05 1.О бэ:то кая оаябка -1.0 О Рис. 2Л. Ошибки определения скорости по системе ГЛОНАСС -60 О БО 100 504: 12.0 96т: 46.0 999 ' 774 Сшибки пе вертмнвпи, м 60'/ 39 9 95!Я . 121.7 99'/ ' 173.3 Пв терняентвпм, н/о 60%. 0 03 ОБЯ4' 069 9№. 1.72 СЯУГНИКОВАЯ РАДИОНАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА ГЛОНАСС 2.8.
Состояние и развитие системы ГЛОНАСС Состояние орбитальной группировки ГЛОНАСС по данным Информационноаналитического центра (ИАЦ) координатно-временного обеспечения (КВО), созданного на базе Центра управления полетами (ЦУП) на 10.02.2000 г. [20) приведено в табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
