Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. - Генике А.А.
ISBN 5-86066-063-4
Скачать (прямая ссылка):
ДФ = -/| + N + AW + /(*„ - AJ + /A1-., (2.32)
где Д/V — отсчитываемые с помощью фазометра целочисленные изменения фазовых циклов, обусловленные движением спутника по орбите. Пояснения обозначений остальных входящих в данную формулу величин было дано ранее.
Интересующее нас значение N включается в число неизвестных. Оно определяется в процессе решения системы уравнений, относящихся к отсчетам при нахождении спутника в различных точках траектории. При этом используются первые и вторые разности дифференциальных измерений, а также доплеровскис решения.
Надежность нахождения величины iV зависит от длительности наблюдения спутника (чем больше эта длительность, тем надежнее определяется величина N). При этом не допускается пропуск отсчитываемых фазовых циклов, который может возникать в случае временных пропаданий радиосигналов от наблюдаемого спутника (например, из-за экранировки этих сигналов окружающими объектами).
К положительным сторонам данного метода следует отнести простоту и четкость постановки задачи при моделировании такой процедуры, возможность его применения при работе на одной несущей частоте, а также сравнительно быстрое достижение поставленной цели.
Негативными сторонами рассматриваемой процедуры разрешения неоднозначности являются такие факторы, как рекомендации, связанные с увеличением длительности сеанса наблюдений, влияние недостаточно полно исключенных систематических погрешностей, обусловленных атмосферой (в частности, ионосферой), положением спутника на орбите и другими факторами, а также необходимость предварительного выявления и последующего устранения пропуска фазовых циклов.
95
2.8.2. Метод комбинированного использования кодовых и фазовых измерении
Реализация данного метода базируется, как правило, на совместном применении двухчастотпых фазовых и кодовых измерений. С учетом этого рассмотрим оснонные особенности двухчастотных фазовых измерений применительно к решению проблемы неоднозначности.
При выполнении фазовых измерений на двух передаваемых со спутника несущих частотах Ll и L2 представляется возможным образовать различные комбинации этих измерений и, в частности, их разность:
ДФм^ДФи-ЛФп. (2 33)
где АФ^[ и ДФ/2 - измеряемые GPS-приемником фазовые сдвиги, относящиеся к несушим колебаниям с частотами Ll и L2.
Получаемая при этом разность ЛФЛі_ эквивалентна фазовому
сдвигу, характерному для разностной частоты AL1 номинальное значение которой равно:
/Л!Ь =/L|-/u = 1575,42-1227,6-347,82 Мш.
Длина волны таких разностных колебаний равна 86,2 см. Это значение существенно превышает длины волн основных несущих колебаний, которые соответственно равны 19,0 и 24,4 см.
Отмеченный метод перехода к более низкочастотным колебаниям получил название метода широкой дорожки, при использовании которого существенно облегчается нахождение целочисленных значений N на ранней стадии их вычислений.
Для решения поставленной задачи установим взаимосвязь между значениями /V, характерными как для основных несущих частот Ll и L2 , так и для их разностей.
В соответствии с формулой (2.13) имеем:
ДФ*, - -Л. f + + Л, (<**, -<*,) + ЛА„
(2.34)
В этих формулах атмосферные задержки обусловлены, главным образом, влиянием ионосферы. Модельное представление такого влияния описывается следующим приближенным соотношением:
f' (2.35)
где к - коэффициент, зависящий от концентрации электронов в ионосфере, от длины пути прохождения радиосигнала через ионизированную среду и от скорости электромагнитных волн в вакууме;/- частота несущих колебаний.
96
Знак «минус» в формуле (2.35) свидетельствует о том, что отдельные спектральные составляющие излучаемых колебаний при прохождении через ионосферу с фазовой скоростью испытывают не торможение, а, наоборот, ускорение.
С учетом приведенных выше предпосылок формулы (2.34) приобретают вид:
Д*« —/42f* Wt2 + /flW«. -Sl1.) ~.
(2.36)
причем для разности величин ДФ^, и ДФ/2 можно записать: дфм = fl-bLl - &Фи =
с J/л hi
где N11-N12.
Из совместного решения первого уравнения в системе (2.36) и уравнения (2.37) может быть получено следующее соотношение:
JiL Ji I JL2
Соотношение (2.38) позволяет по найденному для разностной ча-стотыД; целому количеству фазовых циклов /V41 вычислить интересующее нас значение N1а следовательно, и NL2.
Как уже отмечалось ранее, из-за увеличения длины волны для колебаний разностной частоты существенно упрощается процедура разрешения неоднозначности, т.е. нахождение величины N^
В частности, эта проблема может быть решена на основе знания приближенного значения определяемого расстояния до спутника, получаемого с использованием кодовых сигналов, третьих разностей или доплеровских методов.
С целью нахождения значения NAL на базе совместного применения кодовых и фазовых методов представим формулу (2.37) в следующем виде:
-?,.». SAK-Ь^ТГЪ (2.39,
В формуле (2.39) основной неизвестной величиной является приближенное расстояние до спутника р\ которое может быть определено с помощью кодовых (пеевдодальномерных) измерений на основе использования формулы (2.6):
