Власов И.Б. ГНСС (studmaket) (1151932), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Ïðè ýòîì óäàåòñÿ ñóùåñòâåííî óìåíüøèòü øóìîâóþñîñòàâëÿþùóþ ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèé ïî îãèáàþùåé (îò àíãë.carrier (phase) smoothing).Äàëüíåéøåå ïîâûøåíèå ýôôåêòèâíîñòè àëãîðèòìîâ ðàçðåøåíèÿ íåîäíîçíà÷íîñòè ìîæåò áûòü äîñòèãíóòî áåñïåðåáîðíûìè ïðîöåäóðàìè. Âîçìîæíîñòü ðåàëèçàöèè òàêèõ ïðîöåäóð áàçèðóåòñÿíà ñëåäóþùèõ ñîîáðàæåíèÿõ [2].
Âåðîÿòíîñòü íåïðàâèëüíîãî ðàçðåøåíèÿ íåîäíîçíà÷íîñòè ìîíîòîííî ñíèæàåòñÿ ïðè óìåíüøåíèèîïðåäåëèòåëÿ ìàòðèöû RM êâàäðàòè÷íîé ôîðìû (10.5). Íàëè÷èåèçáûòî÷íûõ èçìåðåíèé è òîò ôàêò, ÷òî òî÷íîñòü ôàçîâûõ èçìåðåíèé ñóùåñòâåííî (íà ïîðÿäîê è áîëåå) ïðåâûøàåò òî÷íîñòü èçìåðåíèé ïî îãèáàþùåé, ïðèâîäèò ê òîìó, ÷òî ÷àñòü ñîáñòâåííûõ ÷èñåë ìàòðèöû RM áóäåò ñóùåñòâåííî ïðåâûøàòü îñòàëüíûå, ò. å.ìàòðèöà áóäåò ñëàáî îáóñëîâëåííîé.
Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî òî÷êààðèôìåòè÷åñêîãî ìèíèìóìà íàõîäèòñÿ âíóòðè îãðàíè÷åííîé îáëàñòè âáëèçè öåíòðà ýëëèïñîèäà, ñîîòâåòñòâóþùåãî êâàäðàòè÷íîéôîðìû (10.5). Åñëè ïðèíÿòü äîïóùåíèå, ÷òî ìàòðèöà RM äèàãîíàëüíàÿ, òînˆ ) = (M − Mˆ ) ò R−1( M − Mˆ ) = (M − Mˆ )2 ( R ) .L( MMM iΣi =1Ïîñêîëüêó êàæäîå ñëàãàåìîå ñóììû â ïîñëåäíåé ôîðìóëå çàâèñèò òîëüêî îò îäíîãî ïàðàìåòðà íåîäíîçíà÷íîñòè, ìèíèìóì êâàäðàòè÷íîé ôîðìû äîñòèãàåòñÿ òîãäà, êîãäà ìèíèìàëüíî çíà÷åíèå êàæäîãî ñëàãàåìîãî. Ïîýòîìó òî÷êó öåëî÷èñëåííîãî ìèíèìóìà êâàäðàòè÷íîé ôîðìû (10.5) ìîæíî íàéòè îêðóãëåíèåì äî áëèæàéøåãîöåëîãî ñîñòàâëÿþùèõ âåêòîðà ïàðàìåòðîâ íåîäíîçíà÷íîñòè. ëèòåðàòóðå [2, 12, 18] îïèñàí ðÿä áåñïåðåáîðíûõ ïðîöåäóð,ïðåäëîæåííûõ íà îñíîâàíèè ïðèâåäåííûõ ñîîáðàæåíèé. Îñíîâíàÿñëîæíîñòü ïðè èõ ðàçðàáîòêå ñîñòîèò â ïîèñêå òàêîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ìàòðèöû RM, êîòîðîå îáåñïå÷èâàåò ìàêñèìóì âåðîÿòíîñòè ïðàâèëüíîãî ðàçðåøåíèÿ íåîäíîçíà÷íîñòè.Åùå îäèí ïîäõîä ê ñèíòåçó àëãîðèòìîâ ÍÂÎ, îñíîâàííûõ íàôàçîâûõ èçìåðåíèÿõ, ñâÿçàí ñ ìåòîäîì äîïîëíèòåëüíîé ïåðåìåííîé [2].
Ýòîò ìåòîä ïîçâîëÿåò â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè óïðîñòèòüïðèìåíåíèå êëàññè÷åñêèõ ìåòîäîâ îïòèìàëüíîé ôèëüòðàöèè â ñèòóàöèÿõ, êîãäà ÀÏ ôèëüòðóåìûõ ïàðàìåòðîâ ÿâëÿåòñÿ ïîëèìîäàëüíîé èç-çà íàëè÷èÿ â íàáëþäåíèÿõ ïåðèîäè÷åñêîé ñîñòàâëÿþùåé,÷òî è èìååò ìåñòî ïðè îáðàáîòêå ôàçîâûõ íàáëþäåíèé.14310.1.3. Òî÷íîñòü îòíîñèòåëüíûõ èçìåðåíèéÎñíîâíûìè èñòî÷íèêàìè ïîãðåøíîñòåé îïðåäåëåíèÿ êîìïîíåíòáàçîâîé ëèíèè ÿâëÿþòñÿ ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèÿ îòíîñèòåëüíîéçàäåðæêè ñèãíàëîâ, íåñòàáèëüíîñòü ãåíåðàòîðîâ, íåñêîìïåíñèðîâàííûå îñòàòî÷íûå ïîãðåøíîñòè, îáóñëîâëåííûå èîíîñôåðíîé èòðîïîñôåðíîé ðåôðàêöèÿìè, à òàêæå ïîãðåøíîñòè, îáóñëîâëåííûå íåòî÷íîñòüþ çíàíèÿ ïîëîæåíèÿ ÍÊÀ.
Áþäæåò ñëó÷àéíûõ èñèñòåìàòè÷åñêèõ êîìïîíåíò ýòèõ ïîãðåøíîñòåé õàðàêòåðèçóåòñÿäàííûìè, ïðåäñòàâëåííûìè â òàáë. 10.2.Îñíîâíîé îáëàñòüþ íàçåìíûõ ïðèìåíåíèé ìåòîäîâ ÎÈ ÿâëÿåòñÿîïðåäåëåíèå ïîëîæåíèÿ ïóíêòîâ ñ ïîãðåøíîñòüþ ìåíåå 0,1 ì (ÑÊÎ)äëÿ ñîçäàíèÿ ãåîäåçè÷åñêèõ ñåòåé ðàçëè÷íîãî íàçíà÷åíèÿ. Äîñòèãàåìàÿ ïðè ýòîì òî÷íîñòü ñëåæåíèÿ çà ôàçîé íåñóùåé íà óðîâíå åäèíèöìèëëèìåòðîâ ïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü èçìåðåíèÿ áàçîâûõ ëèíèé äî1000 êì ñ òî÷íîñòüþ íà óðîâíå íåñêîëüêèõ åäèíèö ñàíòèìåòðîâ.Äî íåäàâíåãî âðåìåíè âûñîêîòî÷íûå ãåîäåçè÷åñêèå èçìåðåíèÿ,òðåáóþùèå èñïîëüçîâàíèÿ ñëîæíûõ àëãîðèòìîâ äëÿ îáðàáîòêè áîëüøèõ ìàññèâîâ äàííûõ, âûïîëíÿëèñü â ðåæèìå ïîñòîáðàáîòêè.
Íàèáîëåå ñîâðåìåííûì è ïåðñïåêòèâíûì èç êèíåìàòè÷åñêèõ ìåòîäîâÎÈ ÿâëÿåòñÿ ðåæèì èçìåðåíèé è îáðàáîòêè èõ ðåçóëüòàòîâ â ðåàëüíîì âðåìåíè (îò àíãë. Real Time Kinematic RTK). Îñîáåííîñòÿìèýòîãî ðåæèìà ÿâëÿþòñÿ íàëè÷èå ðàäèîêàíàëà äëÿ ïåðåäà÷è ðåçóëüòàòîâ ïåðâè÷íûõ èçìåðåíèé ïî äàëüíîìåðíîìó êîäó è ôàçå íåñóùåéíà ïóíêò îáðàáîòêè ñî ñêîðîñòüþ íå ìåíåå 4,8 êáèò/ñ è èñïîëüçîâàíèå ñïåöèàëüíûõ àëãîðèòìîâ îáðàáîòêè, îáåñïå÷èâàþùèõ ðàçðåøåíèå ôàçîâîé íåîäíîçíà÷íîñòè çà ìèíèìàëüíîå âðåìÿ (íå áîëåå 5 ñ).Òàáëèöà 10.2Âëèÿíèå ðàçëè÷íûõ èñòî÷íèêîâíà òî÷íîñòü îòíîñèòåëüíûõ îïðåäåëåíèéÈñòî÷íèê ïîãðåøíîñòåéÈçìåðåíèå ôàçîâîé çàäåðæêè íà èíòåðâàëå 4 ñÎòíîñèòåëüíàÿ íåñòàáèëüíîñòü ãåíåðàòîðàÍÊÀÒðîïîñôåðíàÿ çàäåðæêà (ïîñëå êàëèáðîâêè)Èîíîñôåðíàÿ çàäåðæêà (ïîñëå êàëèáðîâêè)Íåòî÷íîñòü çíàíèÿ ïîëîæåíèÿ ÍÊÀ (ýôåìåðèäíàÿ ïîãðåøíîñòü)144Ïîãðåøíîñòü îïðåäåëåíèÿêîìïîíåíò áàçîâîé ëèíèè, ñìÑÊÎñèñòåìàòè÷åñêàÿ0,2 0,50,30,31,51,01,01,51,01,010.2.
Äèôôåðåíöèàëüíàÿ êîððåêöèÿ10.2.1. Ïðèíöèï äèôôåðåíöèàëüíîé êîððåêöèèÊàê óæå îòìå÷àëîñü, îñíîâíîå îòëè÷èå ìåæäó ñèñòåìàìè ÄÊ èÎÈ ñîñòîèò â òîì, ÷òî ïðè ÄÊ îäíà èç òî÷åê èãðàåò ðîëü îïîðíîé èîñíàùàåòñÿ ñïåöèàëüíîé àïïàðàòóðîé äëÿ âûðàáîòêè è ïåðåäà÷èïîòðåáèòåëþ êîððåêòèðóþùåé èíôîðìàöèè (ÊÈ). Êîìïëåêñ òåõíè÷åñêèõ ñðåäñòâ, ðåàëèçóþùèõ ðåæèì ÄÊ, ïðèíÿòî íàçûâàòü äèôôåðåíöèàëüíîé ïîäñèñòåìîé (ÄÏÑ), ðàññìàòðèâàåìîé êàê ôóíêöèîíàëüíîå äîïîëíåíèå ÃÍÑÑ. Ïðèíöèï äèôôåðåíöèàëüíîé êîððåêöèè èëëþñòðèðóåò ðèñ. 10.2.Îñíîâíûìè ñîñòàâíûìè ÷àñòÿìè ïîäñèñòåìû ÿâëÿþòñÿ: êîíòðîëüíî-êîððåêòèðóþùàÿ ñòàíöèÿ (ÊÊÑ), êàíàë ïåðåäà÷è ÊÈ, àïïàðàòóðà ïðèåìà è îáðàáîòêè ÊÈ â ÀÏ.Íà ÊÊÑ, ñîáñòâåííûå ãåîäåçè÷åñêèå êîîðäèíàòû xÊÊÑ, yÊÊÑ, zÊÊÑêîòîðîé èçâåñòíû ñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ è èñïîëüçóþòñÿ â êà÷åñòâåýòàëîííûõ, ðàçìåùàåòñÿ ïðåöèçèîííàÿ ÀÏ ñ ìàëûì óðîâíåìñëó÷àéíîé ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèÿ ÍÏ.
Ñ ïîìîùüþ ýòîé ÀÏ îáû÷íûì ìåòîäîì èçìåðÿåòñÿ òåêóùåå çíà÷åíèå ÍÏèçì (íàïðèìåð, ïñåâ). Îäíîâðåìåííî íà îñíîâå èçâåñòíûõ êîîðäèäîäàëüíîñòè Rˆi ÊÊÑíàò ÊÊÑ xÊÊÑ, yÊÊÑ, zÊÊÑ è ïîëó÷åííûõ èç ýôåìåðèäíîé èíôîðìà-Ðèñ. 10.2. Ñòðóêòóðà ïîäñèñòåìû äèôôåðåíöèàëüíîé êîððåêöèè145öèè êîîðäèíàò ÍÊÀ xci, yci, zci âû÷èñëÿåòñÿ ýòàëîííîå çíà÷åíèå ÍÏýò,êîòîðîå ñðàâíèâàåòñÿ ñ èçìåðåííûì. Ðàçíèöà ìåæäó òåêóùèìè èçìåðåíèÿìè è ýòàëîííûìè çíà÷åíèÿìè ∆ÍÏ = ÍÏèçì ÍÏýò èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ ïîïðàâîê, ïåðåäàâàåìûõ ïîòðåáèòåëþ âñîñòàâå ÊÈ. Ïîòðåáèòåëü, íà îñíîâàíèè ïðèíÿòîé ÊÈ, âíîñèò ïîïðàâêè â çíà÷åíèå ÍÏèçì, èçìåðåííîå åãî ÀÏ, à çàòåì ñêîððåêòèðîâàííîå çíà÷åíèå ÍÏêîðð èñïîëüçóåòñÿ ïðè ðàñ÷åòå ïàðàìåòðîâ åãîâåêòîðà ñîñòîÿíèÿ.Ýôôåêòèâíîñòü ÄÊ îïðåäåëÿåòñÿ ïîãðåøíîñòÿìè ÀÏ ýòàëîííîéòî÷êè è îáúåêòà, ðàññòîÿíèåì ìåæäó íèìè, à òàêæå âèäîì çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòà êîððåëÿöèè ÝÏÄ îò ðàññòîÿíèÿ è âðåìåíè.Õîòÿ òåîðåòè÷åñêèé ðàäèóñ êîððåëÿöèè áîëüøèíñòâà ïîãðåøíîñòåé, îïðåäåëÿþùèõ ÝÏÄ ÃÍÑÑ, äîñòèãàåò 2000 êì [9], íà ïðàêòèêåýôôåêòèâíûì ñ÷èòàåòñÿ èñïîëüçîâàíèå ÄÊ ïðè óäàëåíèÿõ ÀÏ îòÊÊÑ íå áîëåå ÷åì íà 500 êì.10.2.2.
Ïàðàìåòðû êîððåêòèðóþùåé èíôîðìàöèèÏî ñîñòàâó ïàðàìåòðîâ êîððåêòèðóåìîé â ÀÏ èíôîðìàöèè ìîãóò áûòü âûäåëåíû äâà ìåòîäà ÄÊ:1) ìåòîä ÄÊ êîîðäèíàò ïîòðåáèòåëÿ;2) ìåòîä ÄÊ èçìåðÿåìûõ ÍÏ.Ìåòîä ÄÊ êîîðäèíàò ïîòðåáèòåëÿ ïðåäóñìàòðèâàåò, ÷òî ÊÈ ôîðìèðóåòñÿ ïóòåì ñîïîñòàâëåíèÿ ýòàëîííûõ êîîðäèíàò ÊÊÑ ñ êîîðäèíàòàìè, âû÷èñëåííûìè â åå ÀÏ.
Ïîëó÷åííûå äèôôåðåíöèàëüíûå ïîïðàâêè (êàê ðàçíîñòè ýòàëîííûõ è èçìåðåííûõ êîîðäèíàòÊÊÑ) ïåðåäàþòñÿ â ñîñòàâå ÊÈ ïîòðåáèòåëÿì, êîòîðûå ìîãóò óòî÷íèòü ïî íèì ñâîè êîîðäèíàòû. Ýòîò ìåòîä íàèáîëåå ïðîñò, òàê êàêíå ìåíÿåò îñíîâíîé àëãîðèòì íàâèãàöèîííûõ îïðåäåëåíèé ÀÏîáúåêòà (ïîïðàâêè ââîäÿòñÿ â óæå âû÷èñëåííûå êîîðäèíàòû), íîíàëàãàåò ñóùåñòâåííûå îãðàíè÷åíèÿ íà ñîñòàâ ðàáî÷èõ ñîçâåçäèéÊÊÑ è ÀÏ è èñïîëüçóåìûõ â íèõ àëãîðèòìîâ íàâèãàöèîííûõ îïðåäåëåíèé. Äåéñòâèòåëüíî, ïîïðàâêè ê êîîðäèíàòàì, âû÷èñëÿåìûå íàÊÊÑ ïî åå ðàáî÷åìó ñîçâåçäèþ, ÿâëÿþòñÿ ñîñòîÿòåëüíûìè òîëüêîïðè óñëîâèè, ÷òî ÀÏ ðàáîòàåò ïî ýòîìó æå ñîçâåçäèþ è èñïîëüçóåòèäåíòè÷íûå àëãîðèòìû íàâèãàöèîííûõ îïðåäåëåíèé.Ïåðåíîñèòü æå ïîïðàâêè, íàéäåííûå ïî îäíîìó ñîçâåçäèþ, íàðåçóëüòàòû îïðåäåëåíèé, ïîëó÷åííûå ïî äðóãîìó ñîçâåçäèþ, íåäîïóñòèìî, ïîñêîëüêó â ýòîì ñëó÷àå èñïîëüçîâàíèå ÊÈ ïðèâîäèò íå êóìåíüøåíèþ, à ê óâåëè÷åíèþ ïîãðåøíîñòè íàâèãàöèîííûõ îïðåäåëåíèé.
Àíàëîãè÷íî ïðè èñïîëüçîâàíèè â àïïàðàòóðå ÊÊÑ è ïîòðåáèòåëÿ íåèäåíòè÷íûõ àëãîðèòìîâ ìîãóò âîçíèêíóòü äîïîëíè146òåëüíûå íåêîððåëèðîâàííûå ñîñòàâëÿþùèå àëãîðèòìè÷åñêîé ïîãðåøíîñòè. Ïî ýòèì ïðè÷èíàì â ñîâðåìåííîé ïðàêòèêå ýòîò ìåòîäôàêòè÷åñêè íå èñïîëüçóåòñÿ.Ñóòü ìåòîäà ÄÊ íàâèãàöèîííûõ ïàðàìåòðîâ ñîñòîèò â òîì, ÷òîáû ñîîáùàòü ïîòðåáèòåëÿì íàáîð ïîïðàâîê ê «ñûðûì» èçìåðåíèÿì ÍÏ ïî âñåì ÍÊÀ, âèäèìûì íà ÊÊÑ, ïðåäîñòàâèâ âîçìîæíîñòüêàæäîìó ïîòðåáèòåëþ âûáèðàòü ðàáî÷åå ñîçâåçäèå è ÷èñëî èñïîëüçóåìûõ äëÿ îïðåäåëåíèÿ ÍÊÀ.
×òîáû âûðàáîòàòü ýòè ïîïðàâêè íàÊÊÑ, îäíîâðåìåííî ñ èçìåðåíèåì ïñåâäîäàëüíîñòåé äî âñåõ ÍÊÀíà îñíîâàíèè ýôåìåðèäíîé èíôîðìàöèè íàõîäÿò èõ ðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ïðèíèìàþò çà èñòèííûå ïñåâäîäàëüíîñòè, ïîñêîëüêó èõ âû÷èñëåíèÿ ïðîâîäÿò ïî ýòàëîííûì êîîðäèíàòàì ÊÊÑ.
Ðàçíîñòè ðàñ÷åòíûõ è èçìåðåííûõ çíà÷åíèé â êà÷åñòâåïîïðàâîê ê ïñåâäîäàëüíîìåðíûì èçìåðåíèÿì ïåðåäàþòñÿ â ñîñòàâå ÊÈ âñåì ïîòðåáèòåëÿì. Ïðè ýòîì îòñóòñòâóþò îãðàíè÷åíèÿ íàâûáîð àëãîðèòìîâ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ÀÏ, ïîñêîëüêó ïîòðåáèòåëüìîæåò âûáðàòü îïòèìàëüíîå äëÿ íåãî ñîçâåçäèå è ÷èñëî ÍÊÀ â íåì,à èçìåðåííûå â åãî ÀÏ ïñåâäîäàëüíîñòè êîððåêòèðóþòñÿ ñ ïîìîùüþ ïîïðàâîê, îòíîñÿùèõñÿ ê âûáðàííûì ÍÊÀ.10.2.3.
Ïðÿìîé è èíâåðñíûé äèôôåðåíöèàëüíûå ìåòîäû çàâèñèìîñòè îò ìåñòà èñïîëüçîâàíèÿ ÊÈ â ñèñòåìå ïîòðåáèòåëåé ÍÈ ðàçëè÷àþò ïðÿìîé è èíâåðñíûé äèôôåðåíöèàëüíûå ìåòîäû.Ïðÿìîé ìåòîä ïðåäóñìàòðèâàåò èñïîëüçîâàíèå ÊÈ íåïîñðåäñòâåííî â íàâèãàöèîííîé ÀÏ äëÿ óòî÷íåíèÿ ïàðàìåòðîâ åãî âåêòîðà ñîñòîÿíèÿ. Ýòîò ìåòîä ïîëó÷èë íàèáîëüøåå ðàñïðîñòðàíåíèå,ïîýòîìó â áîëüøèíñòâå òèïîâ ÀÏ èìååòñÿ èíòåðôåéñ äëÿ ïðèåìàÊÈ â ñîîòâåòñòâóþùåì ôîðìàòå, îïðåäåëåííîì ìåæäóíàðîäíûìèèëè íàöèîíàëüíûìè ñòàíäàðòàìè.Èíâåðñíûé ìåòîä èñïîëüçóåòñÿ â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà òðåáóåòñÿóòî÷íåíèå âåêòîðà ñîñòîÿíèÿ îáúåêòà íå â òî÷êå åãî íàõîæäåíèÿ, àâ íåêîòîðîì äðóãîì ïóíêòå, íà êîòîðîì îñóùåñòâëÿåòñÿ êîíòðîëüïîëîæåíèÿ îáúåêòà èëè óïðàâëåíèå åãî äâèæåíèåì.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
