Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. - Генике А.А.
ISBN 5-86066-063-4
Скачать (прямая ссылка):
Суммарная погрешность SJ
Данные, приведенные в табл.2.1, свидетельствуют о том, что результирующая точность для абсолютных методов измерений с использованием С/А-кода оценивается погрешностью на уровне около 8 м. При этом пороговая чувствительность метода, свойственная использованию С/А-кода, соответствует погрешности около 3 м, т. е. из-за влияния перечисленных выше ошибок не удается реализовать потенциальную точность общедоступных кодовых измерений з случае использования абсолютного метода.
Из-за наличия таких значительных по своей величине источников ошибок не представляется возможным даже предпринимать попыток определения расстояний до спутников на основе измерения фазы несущих колебаний, так как применительно к GPS для разрешения неоднозначности необходимо обеспечить потенциальную точность на уровне не ниже 0,1 м.
Применительно к системе ГЛОНАСС уровень суммарных погрешностей для абсолютного метода, базирующегося на использовании кодовых измерений, лежит в пределах от 6.2 до 6,6 м для околозенитных спутников и от 7,7 до 9,6 м для прИгоризонтпых спутников [73J.
Накопленный опыт использования глобальных спутниковых систем позиционирования свидетельствует о том, что наиболее эф-
73
фективно проблема повышения точности решается за счет применения дифференциальных методов спутниковых измерений. К настоящему времени разработано значительное количество различных вариантов дифференциальных измерений, обобщающей характерной особенностью которых является использование на завершающей стадии обработки результатов измерений не абсолютных значений регистрируемых с помощью приемника величин, а тех или иных разностей, при образовании которых исключаются общие члены свойственные сравниваемым величинам. Такой подход обеспечил широкое распространение дифференциальных спутниковых измерений, которые с успехом используются при координатных определениях как неподвижных, так и движущихся объектов, причем конечные результаты могут быть получены не только в процессе «пост-обработки», но и в реальном масштабе времени. При этом уровень точности, характерный для наиболее отработанных дифференциальных методов, удается повысить более, чем в 100 раз в сравнении с абсолютным методом.
С учетом вышеизложенного применительно к решению большинства геодезических задач основная роль отводится дифференциальным методам, а абсолютные определения тех или иных искомых величин выполняют лишь вспомогательные функции. Поэтому в последующих подразделах настоящего раздела основное внимание уделено анализу различных вариантов дифференциальных методов спутниковых измерений.
2.2. Основные разновидности дифференциальных методов
При выполнении одновременных спутниковых измерений, в которых участвуют несколько спутников и несколько приемников, возможна организация различных вариантов разностных отсчетов. К таким вариантам могут быть отнесены:
1) разности результатов, получаемых на различных точках стояния спутниковых приемников при одновременных наблюдениях одного и того же спутника;
2) разности результатов, получаемые с помощью одного приемника при одновременных наблюдениях двух или более спутников;
3) разности результатов, получаемых при использовании одного приемника и при наблюдениях одного спутника, относящихся к различным моментам времени (эпохам);
4) комбинирование результатов, получаемых при использовании различных видов измерений (например, измерений, выполняемых на основе кодовых методов и определений фазы несущих колебаний).
74
Возможны также и другие комбинации образования разности отсчетов (в частности, разности результатов, получаемых на двух различных несущих частотах Ll и L2).
Рассмотрим вкратце целесообразность организации тех или иных разностей, т.е. те преимущества, которые возникают при их использовании.
При реализации первого варианта открывается возможность исключить те смещения в значениях регистрируемых величин, которые связаны с несовершенством работы спутниковой аппаратуры. К ним могут быть отнесены погрешности показаний спутниковых часов на момент выполнения измерений (аналитическое обоснование такого утверждения будет приведено в подразделе 2.6). Кроме того, существенно ослабляются требования к точности знания эфемерид спутника. Это положение проиллюстрировано схематически ца рис. 2.1.
Если предположить, что расстояния от спутника S до двух точек на земной поверхности P1 и P2 приближенно равны друг другу (R1 =* R2^R), а угол, под которым наблюдается базис D, остается постоянным при небольших уклонениях спутника от своей расчетной траектории, то непосредственно из рис. 2.1 следует, что:
(2.3)
или с учетом того, что <р « const, имеем:
SD
D
SR
R
(2Л)
Погрешность знания передаваемых по радиоканалу эфемерид, а следовательно, и возникающих при этом погрешностей в значении измеряемых расстояний SR оценивается в первом приближении величиной около 20м. Поскольку для систем GPS и ГЛОНАСС R = 20 ООО км,
то — s 10 * ¦ С учетом этого при использовании дифференциального
метода представляется возможным получать как длины базисных линий, так и разности координат между двумя пунктами на уровне одной миллионной, не прибегая к принятию специальных мер по уточнению имеющихся в распоряжении потребителя значений эфемерид спутника.
