Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 18
Текст из файла (страница 18)
В работе [2) впервые опубликованы зкспернментальнме результаты подтверяцшния возможности использования првкпгчески линейной зависимости среднеквадратнческого сферического отклонения вирешности местоопределения, как функции расстояния А и возраста 0 дифференциальной поправки, которая может быть представлена в виде: р(0 ь) = р, + ш+ ЬТ., (5. 5) где р, = 2,28 м, а = 1,32'Е - 3 мlс, Ь = 0,00043 8 и!км. Обработка экспериментальных данных показала, что погрешности (СКО) аппроксимации ошибок с помощью (5.5) могут характеризоваться для псевдодальностей следующим соотношением (1 -~е-иь ) (5.8) где о;=З,ббм, Т = 3847 с, Ь, =122„84км. Точность местоопределения после ввода поправок определяется остаточными погрешностями, обусловленными изменчивостью квазисистематическнх ошибок синхронизации и зфемеридного обеспечения ИКА, ошибок за счет ионосферы, погрешностей селективиого доступа ОРБ, а также ошибками, обусловленными шумамн и помехами, многолучевостью и воздейспшем тропосферы.
Рассмотрим этот вопрос более подробно. С учетом принятого вмше погрешность определения 1-й псевдодальности Ю, в дифференциальном режиме может бмть записана в ниле: ГЛАВА В Прн сравнигелъно низких сг„', о„'„о„„которыми можно пренебречь, основными составляющими, влияющими иа точность местоопределения СРНС в лифференциальном режиме, могут быть нескомпенсвровавные ионосферные ошибки. В этом случае удвоенные среднеквалратическне радиальные ошибки (2дппз) определения места по системе ГЛОНАСС с вероатностыо 95% должны быль на уровне 13) Р~(г) = (р,'+(Р,г' ~2)')"', (5.3) где р, =0,4м; р, =0,00014 м/с/с. Для сравнения приведем также из [3) соответствующее соотношение для ОРЗ Регг(г)=(Ро+(Рьг г2) +(аг г2) ) (5.а) где р, = 0,4 м; р, = 0,00014 м/с/с; а = 0,011 мУсУс.
Различие в (5,7) и (5.8) определяется, повидимому, эффектом режима селекгивиого доступа ОРЗ. Соотношения (5.3)-(5.3) показывает, что точность определения места и времени в дифференциальном режиме СРНС в значительной степени зависит от точности измерений РНП в ККС и аппаратуре потребителя, от рассстояния между ККС и потребителем, от возраста поправок, а также от. геометрических факторов К „К„. Последние в значительной степени зависят от количества видимых НКА, относительно которых определяются псевдодальности. Если это число составлает 4-5, то К „, К могут составапь величины порядка 2-4 н даже более. Если количество НКА, сигналы которых приннмшотся приемниками ККС и потребителя, больше 10, К, К, как следует нз главы 4, не превосходят 1.
При полностью скомпенсированных ионосферных и зфемерндных по~решностях, а также ошибках синхронизации основными источниками ошибок остаются шумовые составяаопше, которые при измерениях задержек по коду составлаот единицы метров, а при измереннах по фазе состав- лают единицы дециметров и даже сантиметров.
Для авиационных объектов дополнительным существенным источником ошибок является многолучевость; ее эффект частично характеризуется соотношением (5.6). Отметим, что в общедоступном и чаще всего используемом сигнале ОРЗ с С/А-кодом еще присутствуют специально вводимые ошибки СД определения псевдодальностей в виде двух составлякпцих (СКО каждой 23 и): кмзипостошпюй н марковской 2-го порядка с постоянной времени, равной примерно 120 с ЯТСАЛ30-229, 199б). Эти погрешности также компенсируются при вводе поправок, однвко остаточные ошибки булуг сильно зависеть от времени.
Если их величина должна быть на дециметровом уровне, то периодичность поправок должна быть иа уровне 1 с и лучше. Метровый уровень точности может быль обеспечен при периодичности до 10 с. Контроль целостности СРНС осуществяяется посредством самоконтроля бортовых систем НКА, контроля качества излучаемых НКА сигналов, а также передаваемой информации.
При этом должна поддерживаться достоверность навигационных опредеяеиий на требуемом уровне, а потребитель должен своевременно информироваться о возможных нарушениях. Контроль целоспюсги может осуществляться на земле в стационарных условиях и на борту потребителя. Если он осуществляется непосредственно в приемнике на основе данных только СРНС, то имеет место операция "автономного контроля целоспюсти в приемнике" (ВА)М). При использовании на борту судна данных других систем может осуществляться бортовой автономный контроль целостности (СА!М). В авиации чаше всего используется сокращение и термин АА1М (АпЬогпе Апюпошопз Ыейпгу Моп(юппй). Контроль целостно- ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ РЕЖИМ И КОНТРОЛЬ ЦЕЛОСТНОСТИ сти проводится на основе обработки измерений с использованием специально разрабатываемых алгоритмов, имеющих в своей основе методы статистической теории решений.
Реализация дифференциального режима и внешнего по отношению к потребителю и НКА СРНС контроля целостности осуществляется посредством создания дифференциальных подсистем (ДПС) СРНС. Условно они подразделяются на широкозонные (ШДПС), региональные (РДПС) и локальные (ЛДПС). Основой ШДПС (СААБ, ЕОМОБ, МБАБ) является сеть широкозонных контрольных станций (ШКС), информапия от которых передается на широкозонные главные станции (ШГС) для совместной обработки с целью выработки общих поправок и сигналов целоспюсти. Радиус рабочей эоны ШДПС порядка 5000-6000 км. Выработаняые на ШГС сигналы целостности и корректирующие поправки передаются через наземные станции передачи данных (НСПД) на геостационарный КА (ГКА) типа Инмарсат, Артемио или МСАТ для последующей ретрансляции потребителям.
Эти ГКА используются также в качестве дополнительных навигационных точек для дополнительных дальномерных измерений. Методы контроля пеегостности в ШДПС рассмотрены в [4], Основными при этом являются методы анализа разностей между измеренными и прогнозируемыми значениями ПД, а также методы, использующие избыточность измерений [5, 6]. Анализ последних результатов в этом направлении дан в [7], Региональные ДПС предназначены для навигационного обеспечения отдельных регионов континента, моря, океана.
Диаметр рабочей зоны может составлять от 400-500 до 2000 и более км. РДПС могут иметь в своем составе одну или несколько ККС, а также соответствующие средства передачи корректирующей информации и сигналов целостности. Эта информация вырабатывается на главной станции или ККС.
Локальные ДПС имеют максимальные дальности действия от ККС или передатчика ЛПД до 50-200 км. ЛДПС обычно включают одну ККС (имеются варианты с несколькими ККС), аппаратуру управления и контроля (в том числе, контроля целостности) и средства передачи данных. Общие методы контроля целостности в ЛДПС, в том числе для обеспечения посадки в условиях П1-й категории приведены в [8]. Для иапострации эффекта повышения точности дифференциального режима приведем результаты (рис.
5.1 и 5.2) упоминавшихся ранее наблюдений, проведенных с помощью приемника фирмы Аэ!ггесп ОО-24 ЬЬ М]Т 18.8.1998 г, Из рис, 5.1 следует, что при благоприятных геометрических факторах (НПОРк 2) ошибки дифференциального режима использования ГЛОНАСС (ДГЛОНАСС) в плане находятся в пределах 1 м. При использовании дифференциального режима ГЛОНАСС+ОРБ, Д(ГЛОНАСС+ОРБ), горизонтальные ошибки не превосходят 1 м в 99'.4 случаев (рис. 5.2). Отметим, что расстояние от опорной (коитрольнокорректирующей) станции прн этом было равно 26 км.
5.2. Разновидности дифференциального режима СРНС Существует ряд признаков классификации разновидностей ДР. Такими признаками являются: ° тип основных измерений — фаза кода или фаза несущей частоты сигнала; ° тип коррекции — коррекция ПД и ПС или навигационных параметров, вычисляемых на их основе; ° место коррекции — у потребителя нли в каком-нибудь центре; ° средства передачи корректирующей информации. ГЛАВА 5 во Вмб~ а врва1,1ааба и Северная сшибла ЯС Онмблв в имаме, н 804 Об 98«/ 23.0 999' 35 9 Оввбка пе ввранкапп, и БО« . О Оба/ ' 233 99'4 70 4 х НСОР«11214 1 «НООР к 2 194'У4 + ноора2 (аяте Расс«спим сс спсрнсй «яане«26 м 1О .10 .б 0 б Весте«ная еи/ибка Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
