Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Видимость НКА ГЛОНАСС и ОРЯ (12 НКА ГЛОНАСС7 СОВМЕСТНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИГНАЛОВ ГЛОНАСС И ОРЗ 73 " ГЛОНАСС квк88 ОРЗ ~ ОР5+ГЛОНАСС 40 35 ж 30 * 25 Й кк аэ 20 15 10 5 6 Т 6 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 Чиопо вилимык спутников Рмс 4.5, Видимость спутников В табл. 4.8 приведены характеристики ошибок определения навигационных параметров [НП) при использовании приемником ОО-24 только сигналов с С/А-кодом всех надеявшихся в поле видимости НКА ОРБ [3). Таблица 4.8. Ошибки определения НП по 27 НКА ОРЯ В наихудшем случае точность использования в полете лишь 4-х НКА ОРИ будет определяться точностью работы по открытым сигналам с С/А-кодом с геометрическим факюром более 1-2 и составит по координатам 35 [СКО) и 50 м (дптм) [4).
Из табл. 4.8 также следует, что даже в идеальных условиях точность (СКО) определения скорости по ОР5 находится на уровне 0,2 и/с, что сушественно хуже точности определения скорости по системе ГЛО! [АСС (лучше О,1 и/с). В табл.
4.9 приведены характеристики ошибок совместного использования ГЛОНАСС и ОРИ для тех же условий, прн которых получены данные табл. 4.7. 4.8 [3]. ГЛАВА 4 Таблица 4.9. Ошибки определения НП по 11 НКА ГЛОНАСС и 27 НКА 6РБ Анализ данных табл. 4.9 показывает, что точность совместного определения навигационных параметров по ГЛОНАСС н ОРБ при большом числе одновременно используемых НКА (38) практически эквивалентна точности полностью развернутой системы ГЛОНАСС.
Приведенные примеры показывают, что совместное испояыование ГЛОНАСС н ОРБ позволяет существенно улучшить точностные и ыадакностные харакгернспви каждой системы, Совместное использование ГЛОНАСС и ОРБ поддерживается пятенснвной разработкой аппаратуры потребителей, пряяиммошей и обребезьгвеюшей снпмлы обеих систем. В качестве примеров можно указать создание приемоиндикато)юв АСН-21М, АСН-22, А-744 (РИРВ), "ИНТЕР-А", А-737 (МКБ "Компас" ), СН-ЗОО!,..., СН-370б (КБ "Навис" ), 66-24 (Майе!1апАз(песо), ОНББ-300 (3$ Нач!$айол), М!Иешпш 6(,ОНАББ (НотАге!) м др, (см.
главу 9). Осуществлена также разработка ряда образцов контрольно-корректирующнх станций дифференциальных подсястем СРНС м версия етавпмргов комвсснй ЕТСМ и ЕТСА для передачи корректирующих сообщений применительно к ОРБ н ГЛОНАСС (глава 8), С совместным использованием ОРБ п ГЛОНАСС связано м создание европейской широкозонной дифференциальной системы ЕОНОБ (глава б). Это же направление реализуется в концепции создания российских дифференцнаяьных подсистем. Совместюе примененне обеих систем окшывается возможным благодаря близости используемых систем координат: ПЗ-90 — в ГЛОНАСС и йГОБ-84 — в ОРБ, а также благодаря имаощммся соотношениям перехода от одной системы координат к другой. В частности, геоцентрнчесию координаты Х, У, Е двух любых систем А м В смзамы меящу собой векторно-матричным уравнением: =(1+ш) 1 +а»» -э„Х„ щ» 1 +ю» У» + + ю„-аг» 1 2„ где ш, ак7=Х У»), »!», »Зу, »!» — известные элементы (параметры) преобразования координат.
В (5] рекомендованы следующие значения элементов прн преобразовании нз системы ПЗ-90 (А) в систему ЕГОБ-84 (В): т = 0; »!х= Ау = 0; аь = а9= 0; е» = — 1,0 Е-б. В то же время зти параметры нуждаются в уточнениях. что является одной нз задач дальнейших совместных исследований специалистов России и США. Эти исследования продолжаютсл, в том числе в ходе международного эксперименте 1ОЕХ-98„о чем свидетельствуют публикации (б, 7]. Этот вопрос подробно рассмотрен также в (8]. Исследование вопросов совместного использовшпш ГЛОНАСС и ОРБ продолжается.
Так, в [9] рассмотрены вопросы повышения доступности локальных дифференпиальных спутниювых систем посадки (пшва 8), предназначенных для обеспечения точных заходов в условиях 1-й категории ИКАО. Показана возможность почти полного удовлетвореямя требо- СОВМЕСТНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИГНАЛОВ ГЛОНАСС И ЯРВ 70 наний по доступности при нечувствительности к небольшим вариациям условий функционирования систем. В (1О] рассмотрены вопросы комплексирования измерепвй ЛДПС с измерениями ннершзальной системы.
Проведенными исследованиями выявлено существенное повышение характеристик точгюсти, непрерывности и целостности на зтапе точного захода при использовании систем ГЛОНАСС и ОРБ. При зтом были достигнугы следующие точностные характеристики (СКО); по ппмювым координатам — 1 м, по высоте — 0,7 м, по углам крена и тангажа — 0,05' и по курсу — 0,1'. Вопросам повышения точности и надежности морской навигации при использовании приемоиндикатора ГЛОНАСС/ОРБ ХК-И!24 Маппе Хат!Зыог фирмы МАХ ТесЬю!ой!е, ФРГ (см. главу 9) посвюцена работа (1 1]. В заключение отмегим, что интегрирование и совместное использование ГЛОНАСС и ОРБ обеспечивают также резервирование навигационного обеспечения нв случай непредвиденных форс-мажорных обстоятельств, связанных, например, с террористической деятельностью, земными катаклизмами и лр.
Литература к главе 4 1. Вахагот У. Ьигобисйоп го 61оЬа! Хаийабои За!еШ!е БуымтЬ АОАК!2 1лсиие Зепез 207, Зумет Ьпрйсабопз аи) Ьтотм!те Аррйсайопз оГ Баге!1!ю Хаийагюп, НАТО, 1996, рр. 2.1-2.21. 2. Ван Дайк К. Использование спутниковых радионавигационных систем для обеспечения требуемого уровня характериспш глобальной навигационной спугпиковой системы//Радиотехника. Рюшосисгемы. Раднонавигационнме системы и навигашюнные комплексы, 1996, №1, стр.
77-82. 3. Ноте раее М1Т 12„19.1.99. 4. 1лсЬарейе б. Хат!Зацеп Ассигазу йи АЬзо!Ше Роз!Поиищ, АОАВ)2 1.есина Зепез 207, Бумет ЬпрЬсаг(опз апб Ьшотаг(те Арр!!салопа оТ Змей!ш Хат!Зм!ж, НАТО, 1996, рр. 4.1-4.10. 5. Гавазин В.Ф. и др. Сисгема геодезических параметров Земли "Параметры Земля 1990 года" (ПЗ-90), Москва, КНКЦ, 1993. 6. М!Пт)гвз У., Ветл!ту!гЬ Б., ВуИапот Е. 9/6884/РЕ90 Тпвв(оппабоп Рвпмпетгз 1)еГегпйпвйоп Вязей оп 1.азег аид ЕРЬапвпз 1опй-Тепп 61.ОХАЗБ Огййа! 12аа Ргосешшй, ГОХ ОРЗ-98 Р~ос„ХазЬ«чйе, 199$. 7. 81агег 1., ег а1. ТЬе 1п!епииюпв1 ОЬОХАЗЗ Ехрептеиг (1ОЕХ-98), 1ОХ ОРБ-98 Ргос., ХазЬ«чйе, 1998. $. Брагинец В.Ф.
и др. Определение параметров свази систем координат ГЛОНАСС н ОРБ по результатам обработки наблюдений КА ГЛОНАСС лазерными и радиотехническими станинами//Новости навнгацин, НТЦ "Нптернавигация", 1999, №2 (4). 9. М]зга Р., ег а1 Аийпюшм)оп оГ ОРЗЛ.ААЗ «чгЬ 61.ОХАЗЗ: Рег1опиапсе Аззеззтепй 1ОХ ОРБ-9$ Ргос., Хиз)пяй!е, 1998. 10. 9/тд1 1., ез а1.
РЬЗ!П апб ).апбшй Тпв!з «гйЬ а сотЬтеб ООРЗ/061.ОХАЗЗЛХЗ Зуз!ет Гог ЫЗЬ 0упапис Маиеитегз ми! Ргвс!з!оп Ьшбтйв, 1ОХ ОРБ-98 Рпю„ХаИг«41!е, 199$. 11. Не!ппсйз б. аль 9/Ьх!! 1. СотЬтеб Узе оГ ОРБ ми! ОЬОИАБЗ А Хе«г Ега т Мм!пв Хат!Змйт юи! Розгйопйщ, 1ОХ ОРЗ-9$ Ргос., ХазЬ«4йе, 1993. Глава 5 ДиФференциальный режим и контроль целостности 5.1. Физические основы и точностные характеристики Дифференциальный режим радионавигационных систем первоначально разрабатывался применительно к РНС типа ЛОРАН н ОМЕГА.
Существенна роль российских ученых (В.С. Шебшаевич и лр.) в разработке основ дифференциального режима ГЛОНАСС !1). В основе метода дифференциальной навигации лежит относителыюе постоянство значительной части погрешностей СРНС во времени и в пространстве. Необходимость использования дифференциального режима СРНС определяется стремлением удовлетворить наиболее жестким требованиям навигационного обеспечения таких задач, как посадка воздушных судов по категориям ИКАО, морешшвание в проливных зонах и узкостях, геодезическая привазка н т.п.
Уже первые эксперименты показали возможность снижения ошибок (СКО) определения координат по системе ОРБ с 20 м до 5 и и высоты — с 40 м также до уровня 5 м. Дифференциальный режим СРНС предполагает наличие ках минимум двух спуппгковых приемников илн приемоизмеригелей (ПИ). Например, ПИ1 (контрольно-корректируюпшя станция) н ПИ2 (потребитель) расположены в точках 1 и 2 пространства, причем ПИ! геодезически точно привязан к принятой системе координат (ПЗ-90 или %03-$4). Разности между измеренными ПИ1 и рассчитанными в нем значениями псевдодаяьностей "видимых" КА, а также разности соответствующих псевдоскоростей по линни передачи данных (ЛПД) передаются в виде дифференциальных поправок ПИ2, в котором они вычиппотсл из измеренных ПИ2 псевдодальностей (ПЩ и псевдоскоросгей.
В случае, если погрешности определения ПД слабо изменяются во времени н пространстве, они существенно компенсируются переданными по ЛПД поправками. В нашем случае ошибки ПД за счет синхронизации НКА практически постоянны в пространстве, Для погрешности определения координат НКА 20 м изменчивость ошибок ПД составляет сантиметры при разности расстояний порядка 100 км и дециметры при взаимных удалениях порядка 1000 км. Изменчивость во времени и пространстве стабильных составляющих ионосферных погрешностей, обусловленных запаздыванием сигнала при прохождении в ионосфере, характеризуется корреляционной функцией, которая имеет времена и пространственные радиусы корреляции на уровне соответственно нескольких часов и тысяч километров. Поэтому на ннтерааве в несколько единиц минут н сотен км ионосферные погрешности в условиях спокойной ионосферы можно полагать достаточно стабильнымн.
Их уровень составляет от 10 до 40 м н достигает минимума при максимальном угле места внзируемого КА. Обычно их изменчивость через 1 минуту составляет О,!...0 2 м (СКО), а через б минуг — 0 3... ! 4 м. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ РЕЖИМ И КОНТРОЛЬ ЦЕЛОСТНОСТИ Ю,=Ю„+Ю„„+Ю„,, -6О„„, (5.1) где Ю„и Ю вЂ” остаточные погрешности за счет зфемерилных и ионосферных ошибок, 613„, и Юы — соответственно шумовые погрешности ПИ2 и ПИ1, включающие погрешности приемоизмернтелей, обусловленные внутренними н внешними шумами, ошибки за счет миоголучевости н остаточные ошибки, обусловленные особенностями распространения радиоволн в тропосфере.
Если нх считать чисто случайными и взаимонезависнмыми, соответствующая дисперсия может быть записана в виде: пп = жм + ~та + сг ~ + пег г $2 ? (5.2) где сг,'„и,', о„'„о„', -дисперсии соответственно Ю„, бР,,Ю„„6(3„,. Предполапш взаимную независимость н равенство статистических характеристик погрешностей (5.1) для различных, получим соотношения соответственно дяя точности определения координат потребителя (среднеквадратическая сферическая ошибка, ССО) и временной поправки Т,' — Т; (СКО) р, =К .о;„ Кагое~с (5.3) (5.4) где и,„= сг„определяется соотношением (5.2); Т,', Т,' — расхождения между шкалой времени СРИС и шкалами времени ПИ1 и ПИ2 соответственно; К „,Ксг — геометрические факторы црн определении места и времени (РООР, ТООР).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
