Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. - Генике А.А.
ISBN 5-86066-063-4
Скачать (прямая ссылка):
Система управления компрессией и фильтрацией данных позволяет произвести уплотнение, т.е. объединение снимаемых отсчетов H отдельные группы, с тем, чтобы существенно уменьшить объем поступающей в блоки памяти информации с одновременным повышением качества такой информации за счет отбраковки данных, не удовлетворяющих предъявляемым требованиям.
В отдельных типах приемников предусматриваются различные формы и методы хранения запоминаемой информации, а также се оперативная передача по тем или иным каналам связи в конечные пункты назначения. Эти функции в приемнике выполняет система управления передачей и хранением данных.
Применительно к конкретным типам G PS-приемников перечень управленческих функций может существенно видоизменяться и дополняться. Повышенного внимания при этом заслуживает система первичной обработки данных, производимой непосредственно н приемной аппаратуре.
1.7.8. Обработка данных, производимая в приемнике
Как уже отмечалось ранее, одна из функций GPS-приемника заключается в первичной обработке результатов измерений, базирующихся на использовании временных запаздываний передаваемых со спутника кодовых сигналов и фазовых сдвигов, характерных для поступающих на вход приемника несущих колебаний.
В соответствии с уравнением (І.З) на основе кодовых сигналов в GPS-приемнике определяется время прохождения электромагнитным излучением расстояния между спутником и приемником, которое позволяет определить псевлодальность (см. уравнение (1.4)), включающую в себя истинное расстояние и поправочный член, обусловленный различием показаний часов на спутнике и в приемнике. Одновременное измерение псевдодальностей до четырех спутников и имеющаяся в приемнике информация о координатах этих спутников на момент измерений позволяют вычислительному комплексу приемника на основе пространственной линейной засечки определить координаты пункта наблюдения с учетом упомянутой выше поправки из-за расхождения в показаниях часов спутника и приемника.
Обычно получаемую информацию о местоположении приемника оператор может наблюдать на экране дисплея непосредственно в проби
tieccc сеанса наблюдений. После прекращения «искусственного за-шумленин» в 2000 г. точность такого позиционирования с использованием С/А-кода оценивается погрешностью, заключенной в пределах от 5 до 10 м.
При работе с GPS-приемником геодезического типа наибольший интерес представляет первичная обработка фазовых измерений, на основе которых в процессе дальнейшей «пост-обработки» открывается возможность получения характерной для геодезии высокой точности измерений.
В качестве первичной информации при фазовых измерениях используются регистрируемые с помощью цифрового фазоизмери-тельного устройства сдвиги фаз между принимаемыми от спутника несущими колебаниями и формируемыми в приемнике опорными колебаниями. Из-за непрерывного изменения расстояния до спутника, что связано с его перемещением, регистрируемые данные подвержены сравнительно быстрым изменениям. В связи с этим регистрация отсчетов производится достаточно часто (как правило, через 0,1 с) с выполнением последующей корректировки, обусловленной упомянутыми выше изменениями измеряемых дальностей. Эти данные подвергаются в приемнике уплотнению, в результате чего образуются выборки, интервал между которыми может изменяться по желанию оператора (диапазон таких изменений определяется оператором и лежит в большинстве случаев в пределах от 1 до 60 с).
При уплотнении производится процесс сглаживания значений получаемых данных с использованием соответствующего аппроксимирующего полинома, отображающего закономерность изменения этих данных в пределах осуществляемой выборки (обычно ограничиваются при этом использованием полинома второй степени).
Наряду со сглаживанием во многих типах GPS-приемников предусматривается процедура, получившая название фильтрации Калмана. Сущность такой процедуры, характерной, как правило, для динамических систем, состоит в систематическом сравнении получаемых в результате наблюдений данных с предсказанными их значениями на основе знания закономерности их изменения с течением времени. При уклонении реальных данных от предсказанных величин свыше установленных норм производится их отбраковка.
Следует отметить, что при наблюдениях, осуществляемых С помощью одного приемника, не удается исключить из результатов фазовых измерений целый ряд погрешностей систематического характера
69
и тем самым надежно разрешить свойственную фазовым измерениям неоднозначность. В связи с этим не предпринимаются попытки вычисления непосредственно в приемнике окончательных значений расстояний до спутников на основе фазовых измерений несущих колебаний. С учетом вышеизложенного уплотненные значения фазовых сдвигов после соответствующих процедур сглаживания и фильтрации передаются в предусмотренные в приемнике устройства памяти с целью их использования в процессе дальнейшей обработки, базирующейся на применении аналогичной информации от других одновременно работающих приемников.
Помимо рассмотренных процедур, связанных с обработкой кодовых и фазовых измерений, в приемно-вычислитсльных комплексах производится обработка различной информации, как передаваемой со спутника в составе навигационного сообщения, так и поступающей с клавиатуры непосредственно от оператора. Более подробно этот круг вопросов рассматривается, как правило, в технических руководствах к конкретным типам приемников.
