Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. - Генике А.А.
ISBN 5-86066-063-4
Скачать (прямая ссылка):
160
Для оценки рассматриваемого влияния при наклонном прохождении сигналов через тропосферу формулу (4.18) представляют в следующем развернутом виде:
Af..
sin
(4.19)
іде E - угол возвышения спутника над горизонтом.
С целью более полной адаптации к специфике спутниковых G PS-измерений модель-Хопфилд была подвергнута модификации. В частности, вместо высот, отсчитываемых от уровня моря, в рассмотренные выше формулы были введены соответствующие расстояния от центра масс Земли, которые могут быть получены непосредственно в процессе выполнения спутниковых измерений. При этом формулы (4,16) для оценки «сухого» и «влажного» компонентов индекса показателя преломления дяя такой модифицированной модели принимают вид:
' г_-г„
N = N-
N.=N„
r.-R.
(4.20)
где г0 - расстояние от точки стояния наблюдателя до центра масс Земли; г{иги - аналогичные расстояния от верхней отметки упомянутого ранее политропного слоя тропосферы для «сухого» и «влажного» компонентов; R3- радиус Земли.
Введенные величины T1 и гм связаны с ранее используемыми величинами hc и hm соотношениями;
'с = *,+ Ao'.,(4-2" При наклонном прохождении радиосигналов через тропосферу іначения задержек, выраженных в линейной мере и обусловленных влиянием «сухого» и «влажного» компонентов, могут быть применительно к модернизированной модели оценены на основе следующих соотношений:
IQ'6*,,, "'( r(rt-r) y J
Д5\ =
(4.22)
где Z0= 90°-Е- зенитный угол в направлении на спутники с пункта наблюдения.
161
Практически подсчет интересующих потребителя задержек осу-щестачиется посредством полиномиального представления входящих в формулы (4.22) интегральных выражений.
Поскольку требуемая информация для оценки тропосферных задержек может быть получена непосредственно На пункте наблюдения, то необходимости в использовании для этих целей передаваемых со сігутника соответствующих поправок в составе навигационного сообщения не возникает.
Как уже отмечалось выше, для подсчета-параметров Na и NajQ по
формулам (4.17) могут быть использованы значения температуры, давления и влажности воздуха, характерные для принятой стандартной модели атмосферы. Однако при проведении наиболее точных работ рекомендуется измерять эти параметры непосредственно на пункте наблюдения с помощью соответствующих м с те о при боров.
Наряду с тропосферной моделью Хопфилд в отдельных типах спутниковых приемников используется модель Саастамойнена, которая описывается следующим эмпирическим выражением:
где Z- зенитный угол в направлении на спугник; Р, Ти е- давление, температура и влажность воздуха, определяемые на пункте наблюдения, при этом величина T измеряется в градусах Кельвина, a P и е - в миллибарах.
Тропосферные модели других авторов применяются на практике сравнительно редко.
Следует заметить, что влияние тропосферы на результаты спутниковых измерений существенно ослабляется за счет использования дифференциальных методов наблюдений, при которых на конечные результаты оказывают влияние не абсолютные значения тропосферных задержек, а их разности. Вместе с тем накопленный к настоящему времени опыт спутниковых координатных определений свидетельствует о том, что при использовании метода тропосферного моделирования этот источник ошибок оказывается одним из основных при проведении высокоточных измерений. Существенные затруднения возникают при этом в процессе моделирования влияния влажности воздуха. Для их преодоления в отдельных случаях, когда требуется реализовать предельно высокую точность спутниковых измерений, применяют специальные приборы, получившие название радиометров водяных паров, с помощью которых представляется возможным определять интегральное значение влажности воздуха на пути прохождения радиосигналов от спутника до приемника. К сожалению, такой метод
(4.23)
162
сччіїествснно усложняет методику спутниковых измерений и сопряжен с большими материальными затратами. В этой связи повышенного внимания заслуживает другой подход, основанный на вычислении тропосферных задержек в процессе обработки спутниковых измерений, объявляя неизвестной величиной этот параметр в процессе совместного решения системы уравнений. Такой метод оказался достаточно эффективным при проведении измерений в условиях повышенной влажности воздуха. В этой связи он рекомендован международными организациями не только дяя коррекции результатов спутниковых измерений, но и для применения в метеорологии с целью составления тропосферных карт, на которых отображается пространственное распределение содержания водяных паров в атмосфере.
4.3.3. Многокутностъ
Применительно к спутниковым измерениям под многопутнос-тьго принято понимать такое распространение радиосигналов, при котором упомянутые сигналы достигают антенны спутникового прием-пика не только по прямому пути, соединяющему спутник с пунктом наблюдения, но и по ломаному пути, образующемуся за счет отражений от различного рода объектов, окружающих приемник (земная и водная поверхность, строения и сооружения, наружные геодезические сигналы др.). Такая ситуация, обусловливающая возникновение мно-I опутности, схематически изображена на рис. 4.2.
