Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. - Генике А.А.
ISBN 5-86066-063-4
Скачать (прямая ссылка):
Из приведенных в табл. 2.1 данных следует, что точность определения поправки o'tc на основе использования содержащейся в навигационном сообщении информации оценивается на уровне 1 м.
Поправка olap, вычисляемая в результате совместного решения системы уравнений (2.7), характеризуется еще более низкой точностью (на уровне около ста наносекунд или в расстоянии - порядка нескольких десятков метров).
Что касается метеопоправки StamM, то даже при использовании двухчастотных приемников ее погрешность в линейной мере соответствует нескольким метрам (см. табл. 2.1).
Исходя из наличия таких значительных по величине погрешностей не представляется возможным на основе уравнения (2.14) разработать эффективные методы нахождения величины N, а следовательно, и искомого расстояния на основе фазовых методов, так как для надежного разрешения неоднозначности интересующее нас расстояние должно быть определено с погрешностью не хуже 0,5А, что для основной несущей частоты Ll составляет величину около 10 см.
С учетом вышеизложенного были предприняты попытки изыскания способов многократного повышения точности определения перечисленных выше поправок. В результате наиболее эффективными оказались дифференциальные методы, базирующиеся на определении разности снимаемых отсчетов, а не их абсолютных значений. Математический анализ таких методов свидетельствует о возможности резкого повышения точности определения интересующих нас поправок или полного их исключения за счет образования тех или иных разностей.
83
2.6. Первые, вторые и третьи разности, базирующиеся на фазовых измерениях несущих колебаний
2.6.1. Первые разности
Рассмотрим вначале метод одновременных наблюдений одного спутника с использованием двух приемников, установленных на разнесенных пунктах наблюдения А и В (рис. 2.2).
Рис. 1.2. К принципу дифференциальных фазовых измерений на основе образования первых разностей между станциями
Такой вид наблюдений получил название метода образования разности фазовых измерений между станциями, который относится к так называемым первым разностям. Основная характерная особенность данного метода состоит в том, что обработка результатов измерений производится на основе использования фазовых сдвигов, получаемых одновременно на двух разнесенных станциях. Интересующая нас разность фаз описывается при этом соотношением:
где индекс j относится к спутнику Sj, а индексы Au В — к двум пунктам
наблюдения А и В.
Используя уравнения (2.13) и (2.15), будем иметь:
А
в
АФ'В -АФ'а
(2.15)
(2.16)
84
где р/ и р^ — геометрические расстояния между спутником и приемниками, установленными соответственно точках А и S; JV/ и JV^ - целые числа фазовых циклов, укладывающиеся в измеряемых расстояниях от спутника іУ^ до точек А и 5;/и Л — частота и длина волны несущих колебаний, используемых при фазовых измерениях; 5tA, St в - отклонения показаний часов приемников, установленных в точках А и В, относительно времени системы; StJgmM, StJ^ - атмосферные временные задержки при прохождении радиосигналов от спутника Sj соответственно до приемников, установленных в точках А и В.
Анализ соотношения свидетельствует о том, что при образовании первой разности удается целиком исключить погрешность, связанную с уходом показаний часов на спутнике. Вместе с тем существенно ослабляется влияние атмосферы, так как в данном случае возникает необходимость учета не абсолютных значений задержек радиосигналов в атмосфере, а их разностей.
Наряду с перечисленными положительными качествами следует отметить также и негативные стороны такого метола. В частности, возникает необходимость применения не менее двух приемников, что не только повышает стоимость используемого потребителем оборудования, но и осложняет во многих случаях процедуру проводимых наблюдений. Следует заметить, что этот недостаток свойственен всем дифференциальным методам спутниковых измерений. Применительно к рассматриваемому методу остаются также неучтенными поправки, связанные с неточностью взаимных показаний часов двух приемников, которые по своим точностным показателям существенно уступают часам, установленным на спутнике (в спутниковых приемниках в подавляющем большинстве случаев вместо высокостабильных атомных опорных генераторов используются более дешевые, но менее стабильные кварцевые генераторы). Для преодоления последнего недостатка проанализируем другой принцип организации первой разности, который получил название разности фазовых измерений между спутниками (рис. 2.3). При реализации данного принципас помощью приемника, установленного в точке А, одновременно наблюдается не менее двух спутников Sj и Sk.
Характерная особенность этого метода заключается в образовании разности результатов фазовых измерений при одновременных наблюдениях одним приемником двух спутников. При этом образующаяся разность фаз может быть описана следующим соотношением:
ЗЬ* = ДФ', - ДФ і - - р\) + (JV; -Nj1U (2.17}
85
А
Рис. 2.3. К принципу дифференциальных фазовых измерений на основе образования первых разностей между спутниками
