Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Б.2. Ошибки местоопределения в дифференциальном режиме системы ГЛОНАСС Выборка нерее 1 мнн 18.8.88 Севе сная си~нека 1О Онмбкм в пивке, н Сблб 02 994: 1.0 Оннбкп пе вар«клеям, м бебб О 4 98«/: 12 99а4 1,7 х НООР< 1(91/1 1 «НООР42(9/) + НООРе2 1ОК4 Мл««аеам ет нав ая с«а нм 2Я с -1С -10 1О О вссасчнея спнбка Рис. 6.2. Ошибки местоопределения в диФференциальном режиме систем ГЛОНАСС/6РВ ДИЕЯВН ВНЦИАЛЬНЫй РйжИМ И КОНТРОЛЬ ЦИЛОСтНОСтн вз В соответствии с этими признаками кратко охарактеризуем некоторые наиболее распространенные разновидности ДР, которые отличаются от основного, описанного в предыдуших разделах.
6.2.1. Дифференциальный режим с коррекцией координат Метод коррекции координат в дифференциальном режиме может использоваться в том случае, если определения координат дифференпнальной станцией (ДС) и потребителем осуществляются по одному и тому же созвездию НКА. В этом случае рассчитывается дифференциальная поправка (5.9) где 0,, и, — оцененные в процессе текущих измерений и точно известный заранее векторы координат (геодезических, геопентрических или Гаусса Крюгера) дифференциальной станции. Поправка Лп, как следует из материалов предыдуших глав, является линейным преобразованием основных погрешностей, описанных в 5.1.
Потребитель использует эту поправку, применяя соотношение: (5. 10) г! =Ч-пЪ Очевидно, что точности основного и чаще всего используемого метода коррекции ПД н ПС и метода коррекции координат практически эквивалентны между собой. Метод коррекции координат требует меныпего объема передаваемой информации: например, по 3 поправки к координатам и к скоростям вместо 16 поправок к псевдодальностям и 16 поправок к псевдоскоростям. Он, видимо, может использоваться потребителем на сравнительно небольших удалениях от ДС и в сравнительно небольшие промежутки времени, а также для однотитпюй приемной аппаратуры ДС и определяющегося обьеюа.
Прн смене созвездия НКА ДС в прннудительном порядке должно менятьсл и созвездие НКА у потребитела. 5.2.2. Дифференциальный режим с относительными координатами Во многих случаях, когда точим геодезическая привязка дифференциальных станций затруднена, дифференциальный режим может быть реажаован посредством использования относительных координат. Если два подвижных обьекта (ПО1 и ПО2) определяют свои прямоугольные координаты 0~ = [х,у,х,] и и,' = [х,у,х,] с помощью аппаратуры потребителя (АП) СРНС в номинальном режиме работы, то вектор координат ПО2 относительно ПО1 (векгор относительных координат) запишется в виде: г !=[у *]. где ха = х, — х„у„= у, -у„х„= х, -х, .
Поскольку погрешности Лг)„! = 1„2 (как и в методе коррекции координат), являются результатом линейного преобразования всех ошибок определения псевдодальностей, то, очевидно, в результате такой операции вычитания одинаковые квазисистематические ошибки, обусловлешвые особенностями распросгранения радиоволн в ионосфере, неточностью эфемеридиой информации и синхронизации, исключаются. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ РЕЖИМ И КОНТРОЛЬ ЦЕЛОСТНОСТИ '.,(1)=2 „'~1-Л~г)! „'. ~.
Проводя необходимые преобразования, получим также для 2-й схемы (г>0): (5.1 6) а'. (1)=2гг'. 1-Я(г)!с'. +ех. — —" —" —,2а ыбп —,"., (5,17) лиг и На рис. 5.3 приведены графики (кривые 1 и 2), построенные по соотношениям соответственно (5.16) и (5.17). Нз графиков следует, что вторая схема имеет преимушества перед первой лишь при г с 2! 0 с. ОКО, и 45 40 35 30 20 15 10 0 10 110 210 310 1,с Рис. Е.З. Изменчивость погрешностей СД Аналогичным образом можно получить соотношение для оценки точности относительной синхронизации: лег 1Р9+ "Г+ бь) ~ э гг,н — сг„+сг,2+- -2 ------2 +сг +сгви (5.18) гле осы определяется формулами (5.! 6) или (5.17) в зависимости от принятой модели прогнозирования ошибок СД, а Кот = ТРОР.
На рнс. 5.4 представлены кривые 1, 2, 3, построенные по соотношению (5.12а) и характеризующие зависимость ССО определения относительных координат от времени. Расчеты сделаны при следующих предположениях: До =р„. =1 м, ь-20 км, Кор=2. Кривая 1 характеризует временную изменчивоеть ргь определяемую условиями распространения радиоволн и чисто случайнымн ошибками измерений, что соответствует использованию ГЛОНАСС. Кривые 2 н 3 характеризуют временную изменчивость лэь определяемую этими же факторами, а также селекгивным доступом ОРЗ.
Как следует из рис. 5,4, для равных условий точность определения относительных координат при использовании ГЛОНАСС оказывается выше в 1,3...3 раза по сравнению с точностью использования для этих же целей ОРЗ в режиме СД при "рассннхронизации" определений разнесенных объектов на 20 с. Учитывая стационарность и зргоднчность рассматриваемого процесса и используя (5.13)„для первой схемы получим ССО, м 0 10 110 210 310 1, с Рмо. 5.4. Точность местоопределения Таким образом, решение эалачи опзелеления относительнык координат и синхронизации разнесенных обьектов цри использовании ГЛОНАСС н ОРЗ дается сравнительно простымн соотношениями (5.12а) и (5.18) вместе с (5.13) (5.17).
Это решение носит полузмпирический характер и может быть использовано, напрнмер, для экспресс-оценок. Как видно, его точность выше иа расстояниях между объектамн от единиц до нескольких сотен километров. Прн любых применениях необходимо иметь в виду возможность проявления других источников ошибок, таких, как многолучевость, взаимная зависимость ошибок различных каналов и т.д., особенно при Е ч О, г ч О. В какой-то степени это учтено с помощью параметра эь Повышение точности определения относительных координат может быть связано с фильтрацией случайных составляющих погрешностей определений каждого обьекта, что приводит к уменьшению сгы(а= 1, 2), а также с обработкой информации группы объектов.
Также, как и метод коррекция координат„метод использования относительных координат в случае прямого расчета по аютношенню (5.11) будет эффективен только на сравнительно небольших взаимных удалениях при работе аппаратуры потребителей АП1 и АП2 по одному и тому же созвездию НКА. В передаваемое сообщение должны при этом включаться координаты и скорости ПО, а также номера НКА используемого созвездия. Возможен однако и вариант, когда в передаваемое сообщение входят псевдодальности н псевдоскоростн, и расчет пп может проводиться нли на основе разностей псевдодальностей и псеадоскоростей, нли на основе расчета абсолкгппах координат, осуществленного по одному и тому же созмздню НКА.
Заметим, что соотношения (5.12)-(5.13) действительны и для оценки точностных характеристик стандартного дифференциального режима. 5.2.3. Дифференциальный режим с использованием псевдос путников Одна из разновидносшй ДР создается тогда, когда передаваемые дифференциальной станцией (ДС) снпшлы с поправками н другой информацией привязаны к местной цжале времени.
Поскольку в результате учета дифференциальных поправок шкала времени потребителя также оказываетсл привязанной к шкале времени ДС„принятые потребителем сипилы ДС являются источником информации о взаньпюй дальности и скорости между потребителем н ДС. В частном случае ДС может излучать снгяая, аналогичный сигналу КА. Тогда она назмвается псевдоспутиииом, Сипмлы ДС могут быть весьма информативными.
Очевидно, зто, например, относится к случаю размещения ДС под глиссадой, по которой заходит на ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ РЕЖИМ И КОНТРОЛЬ ЦЕЛОСТНОСТИ посадку самолет, Вопросам оптимального размещения псевдоспутников длл ДПС СРНС посвящена работа [1!), Использование псевдоспугников призвано скорректировать возможно плохие геометрические факторы ГЛОНАСС и 6РЗ, если они появятся. В качестве критерия использовался взвешенный геометрический фактор !ПЮР: И23ОР=(2К „+К )/3, (5.19) где К„, К,„— геометрические факторы при определенен высоты и плановых координат соответственно (УПОР, НПОР). Разработанная в [11! программа ЭВМ позволила дать предложения по оптшальному размещению одного и двух псевдоспугников относительно аэропорта Сан-Франциско.
Прн этом для ОРЗ (21 КА) снижены величины максимально возможных К „с 15,6 до 2,26 и К с 7,71 до 2,36 соответственно. В случае двух псевдоспугников максимально возможный Кс„=1,66. Литература к главе 5 !. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС//ИПРЖР, Москва, 1998. 2. РЬсйрв К. Ке!асгче апб О1(уесепс!а1 6РЗ, Зузсеш!псрйсайопв апб 1ппочайче Аррйсас!опв о( Засерйсе Хач!Запои, АОАК!) (ление Зепев 207, 1996, рр. 56-5,22. 3.
чгое1)епм!1п К., ес а!. %1с!е Агеа ООХЗЗ Зегьчсе Увшй Бх!вйпй 1.Р-павии(пеш, Ргос. о( ОЗХЗ-96, чо1. 1, Рарег № 9, Зьрешгвйскй, Мау 1996. 4. Чап Отпав К З(йпа! 1псейпсу, АОАКО Еесспге Зепез 207, 1996, рр. 7.1-7.12. 5. Рщ!сшвоп В., Ахейиб Р. Апцшошовв !псейпсу Мою!опий Пвшй йсе Рвевбошпйе Кев!дпа), ХаИйайоп, чо1. 35, Х2, 1988.
6. Зппха М. Хач!8ас!оп Зувсеш ййейгйу Мопйогшй с/вйсй Кедцпдац Меввщешепщ Хач!8айоп, чо1. 35, Х4, 1988-89. 7, О, Пай ба!ей!Ш-Ватагам Ацйшепщцоп Зувгеш 8!Зла!-1п-брасе 1пСе(ртсу Рег(оппапсе Апа)у- вЬ, Бхрег!енсе, апд Регвресйчев, ЮХ 6РЗ-99 Ргос., Хзвйсчй!е, 1999. 8. Регчап В., ес а!. А Мп1йр!е НуросйевЬ Арргоасй со Загеййе Хач!8ас!оп !шейгссу, Хачсус1оп, чо!. 45, Х 1, 1998. 9.
Соловьев Ю.А. Точность определения относительных координат и синхронизации шкал времени обьекгов при использовании спутниковых ралионавигашсонных систем//Радиотехника, ИПРЖР, ! 998, №9. 10. Мшшшш Орегайопа1 Рег(Ьппалсе Зсапс1аг св СЬг ОРЗ/й/ААЗ АпЬогпе Вс!цсршепс, КТСА / ОО-229, Арр. В, Ргер. ЗС-159, !997. 11. Рвгкшвоп ВЛ!/., Р(сл81ЬЬоп КТ.
Орсйца! (,осы!овв оЕ Рвепдойсев Гог Псйегепйа! 6РЗ, Хаийайоп (ПЗА), ч, 33, Х4, Тч'шсег, 1986-87. Глава 6 Широкозонные диФФеренциальные подсистемы К настоящему времени наиболее пшрокую известность получили проекты ШДПС, использующих геостационарные космические аппараты в качестве средств передачи сигналов контроля целоспюсти и дифференциальных поправок. Такими системамн являются амернханская %ААБ, европейская ЕОНОБ н японская МЗАБ. 6.1. Широкозонная дифференциальная подсистема ИААВ %ААЗ, шнрокозонная система геосташюнариого дополнения ОРБ, по замыслу заказчика, Федеральной'авиационной администрации (ФАА) США, прешшзначена для обеспечення уровня целостности, доступности н точностзь соответствующего требованиям, предъявляемым к основным системам для всех фаз полета, вплоть до захода на посадку по 1-й категории в первую очередь на Северо-Американском континенте и, частично, в Северной Атлантике [1-31.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
