Сновные принципы построения и функционирования, методы использования спутниковых радионавигационных систем, страница 22

¨ Первичная обработка включает в себя поиск сигналов и слежение, во время которого производится измерение радионавигационных параметров τ и f_D .

¨ Вторичная обработка включает преобразование радионавигационных параметров τ и f_D в навигационные D и V_r, и нахождение на их основе вектора потребителя.

¨ В приемнике выделяют основные функциональные части – антенный блок, радиочастотная часть, цифровой коррелятор, процессор. Антенна принимает сигналы спутника, в радиочастотной части они усиливаются, фильтруются и оцифровываются. В корреляторе формируется опорный сигнал, по которому производятся все необходимые измерения. В корреляторе также осуществляется работа систем поиска и слежения. Последняя управляется процессором. Процессор вычисляет координаты и через интерфейсное устройство выдает их потребителю.

¨ Зона радиовидимости приемника – часть околоземного пространства, видимая из приемника при углах возвышения над местным горизонтом более 7°.

¨ Все навигационные приемники имеют многоканальную структуру.

¨ Оптимальное рабочее созвездие – когда один спутник находится в зените, а еще три спутника равномерно распределены в зоне видимости, образуя тетраэдр.

¨ Альманах – приблизительные данные о положений всех спутников и параметров их движения. Действителен в течении 28 дней.

¨ Эфемериды содержат точные координаты всех спутников. Актуальны в течении не более 4-6 часов.

¨ От наличия альманаха и эфемерид зависит время старта приемника. Существует три типа стартов – «Холодный» (альманах и эфемериды неизвестны), «Теплый» (альманах известен, эфемериды неизвестны) и «Горячий» (известны и альманах, и эфемериды).

Любой навигационный приемник должен удовлетворять требованиям, которые предъявляются стандартами и рекомендованной практикой ИКАО.

·  Тема 8   Точность местоопределения СРНС ГЛОНАСС

 Факторы, влияющие на точность системы

Так как навигационные параметры определяются по временной задержке радиосигнала и доплеровскому смещению его частоты, то от точности измерения этих параметров зависит точность позиционирования аппаратуры потребителя. Минимальное значениесреднеквадратической погрешности (СКП) оценки временного параметра сигнала на фоне некоррелированного гауссовского шума со спектральной плотностью N0 описывается выражением

где q - отношение мощности (энергии) сигнала к мощности (энергии) шума, G(f) - спектральная плотность сигнала. Как следует из приведенного выражения, точность измерения навигационного параметра существенно зависит от отношения сигнал-шум q, а при наличии помех и от отношения сигнал-помеха. Потенциальная точность измерения достижима при оптимальной обработке навигационных сигналов с помощью согласованного фильтра или коррелятора. (Применяемые в СРНС фазоманипулированные сигналы с большой базой решают также задачу повышения помехозащищенности СРНС).

В приведенной формуле СКП не учитывает геометрического взаиморасположения спутников относительно аппаратуры потребителя, существенно влияющего на точность измерения навигационных параметров. Для учета геометрического расположения НКА и АП вводится геометрический фактор ухудшения точности измерения. С учетом этого фактора СКП измерения местоположения АП

, где  - СКП измерения навигационного параметра, Г_КД - геометрический фактор, характеризующий зависимость точности от взаимного расположения аппаратуры потребителя и навигационных спутников. Геометрический фактор для псевдодальномерной системы определяется как , где  - угол пересечения линий положения. При произвольном угле  среднеквадратическое значение геометрического фактора оценивают величиной . Различают геометрический (GDOP), позиционный (PDOP), горизонтальный (HDOP), вертикальный (VDOP) и временной (TDOP) геометрические факторы снижения точности. Значения VDOP обычно большие, чем значения HDOP, т.е. ошибки определения местоположения в вертикальной плоскости превышают ошибки в горизонтальной плоскости. Разница в точности измерения координат в вертикальной и горизонтальной плоскостях больше для высоких (северных или южных) широт, что связано с наклонением орбит спутников. В связи с этим наклонение плоскостей орбит спутников системы ГЛОНАСС в интересах повышения точности на территории России выбрано большим, чем системы GPS.