Сновные принципы построения и функционирования, методы использования спутниковых радионавигационных систем, страница 10

D_ИЗМi = D_i + ΔD =

= [(x_i - x)(V_xi - V_x) + (y_i - y)(V_yi – V_y) + (z_i - z)(V_zi – V_z)] / R_i + ΔD .

Данное выражение является навигационной функцией.

Для нахождения вектора скорости потребителя {Vx , Vy , Vz} и поправки ΔD необходимо провести измерения по четырем навигационным спутникам и решить систему четырех уравнений. Для ее решения необходимы знания дальностей R_i и координат потребителя {x, y, z}, которые могут быть получены из псевдодальномерных измерений.

Выводы

·  Навигационная задача в СРНС – нахождение пространственно-временных координат потребителя и составляющих вектора его скорости. Результатом решения навигационной задачи является вектор состояния потребителя.

·  Непосредственно по принятому от спутника радиосигналу нельзя измерить элементы вектора потребителя. У входного сигнала измеряются время задержки распространения сигнала и доплеровское смещение частоты, которые позволят в дальнейшем найти вектор.

·  Задержку сигнала τ и доплеровское смещение частоты f_D называютрадионавигационными параметрами.

·  Параметры R и V_r являются навигационными параметрами.

·  Для определения вектор потребителя используются навигационные функции, связывающие между собой навигационные параметры R и V_r и компоненты вектора потребителя.

·  Поверхность положения – совокупность точек пространства с одинаковым значением навигационного параметра. Для спутниковых систем поверхность положения представляет собой сферу с центром, совпадающим с передающей антенной спутника.

·  Линия положения – совокупность точек пространства, имеющих два заданных значения навигационного параметра. Для СРНС – это окружность.

·  Местоположение определяется координатами точки пересечения трех поверхностей положения или, соответственно, двух линий положения.

·  В СРНС для определения пространственных координат потребителя используется псевдодальномерный метод.

·  Под псевдодальностью от i-го навигационного спутника до потребителя понимают измеренную дальность R_ИЗМi до этого спутника, отличающуюся от истинной дальности R_iна неизвестную, но постоянную за время определения навигационных параметров величину ΔR: R_ИЗМi = R_i + Δ R.

·  Для определения местоположения потребителя путем измерения псевдодальностей необходимо провести измерения по четырем навигационным спутникам.

·  Псевдодальномерный метод не накладывает жестких ограничений на значение погрешности временной шкалы и позволяет одновременно с определением местоположения вычислять отклонение шкалы времени потребителя Δt = ΔR/с.

·  Для получения составляющих вектора скорости потребителя в СРНС используют псевдорадиально-скоростной или псевдодоплеровский метод. Физической основой метода является зависимость радиальной относительной скорости потребителя от координат и скорости потребителя и навигационных спутников.

·  Псевдодоплеровский метод позволяет определять вектор скорости потребителя в присутствии неизвестного смещения частоты сигнала.

·  Модуль 4 Время и системы координат СРНС ГЛОНАСС

·  Шкалы времени и синхронизация

·  Важное место в системе спутниковой навигации отводится проблемевременной синхронизации подсистем. Временная синхронизация важна как с точки зрения дальномерного метода измерения местоположения, так и для обеспечения заданной последовательности излучения сигналов всех спутников.

·  Реализовать практически точную синхронизацию всех сегментов СРНС (наземный, космический сегменты и аппаратура потребителей) трудно. Для этого потребовалось бы в каждой подсистеме использовать однотипные высокоточные эталоны времени и частоты, что является очень затратным. Поэтому в современных системах используют разные шкалы времени, отличающиеся стабильностью:системная, бортовая и шкала времени потребителя.