Задачи и методы космической геодезии. Развитие опорной геодезической сети. Определение координат ИСЗ и ракет, страница 10

Обозначим в геоцентрической системе координат координаты спутника X_c , Y_с,  Z_с, а неизвестные координаты пункта наблюдений X_пр, Y_пр, Z_пр, то геометрическое расстояние между этими точками будет:

R_изм. (измеренное расстояние) будет:

, где νδ_τ – поправочный член за разность показаний часов спутника и приемника.

- определяется станций слежения и передается в составе  навигационных сообщений потребителю, т.е. величина известная.

- вычисляют путем моделирования задержек при прохождении радиосигнала через ионосферу и атмосферу.

Остаются неизвестны 3 координаты приемника и поправка за уход часов приемника . значит для абсолютных определений необходимо 4 спутника.

Погрешность определения координат абсолютным методом будет 8-10 метров.

1.  Ионосфера – 1,1м.

2.  Тропосфера – 0,7м

3.  Многопутность – 1,2м.

4.  Шумы приемника – 1,5м.

5.  Погрешность координатно-временного обеспечения спутников – 3,6м.

Разработаны различные варианты дифференциальных измерений. Используются не абсолютные значения, регистрируемые приемником, а разностные, при которых исключаются общие члены. Таким способом удается повысить точность в 100 раз в сравнении с абсолютным методом.

§9 Основные разновидности дифференциального метода.

К таким вариантам относятся:

- разности результатов, получаемых на различных точках стояния приемников при одновременных наблюдениях одного и того же спутника;

- с помощью одного приемника при наблюдении двух и более спутников;

- при использовании одного приемника и наблюдений одного спутника в разные моменты времени;

- при использовании кодовых методов и определении фазы несущих колебаний.

§10 Измерение псевдодальностей  и фазовые измерения. При выполнении спутниковых измерений  используются кодовые и фазовые методы. В измеряемых расстояниях имеются систематические ошибки, существенные по величине, длины линии получили название псевдодальностей. Эти ошибки могут быть зафиксированы только в режиме кодовых измерений. Фазовые измерения относятся к несущим колебаниям и расстояние до спутника определяется после разрешения неоднозначности( нахождение целого числа длин волн), которое удается произвести после внесения всех поправок. При достижении геодезической точности применяются как псевдодальномерные, так и фазовые методы.

Кодовый метод позволяет зафиксировать время распространения радиосигнала на основе знания момента изучения и момента приема этого сигнала.  При фазовом методе удается зафиксировать только последние цифры в значении измеряемого до спутника расстояния в пределах одной длины волны несущих колебаний. Предыдущие цифры получаем при использовании дифференциальных методов. Полные значения длин волн получается в результате решения уравнений, относящихся к отсчетам при нахождении спутника в разных точках траектории и наблюдений двух приемников, используются и доплеровские решения.

Раздел 3. Спутниковая геодезическая аппаратура.

Тема 3.1. Основные сведения о спутниковой геодезической аппаратуре.

§1. Общие сведения о приемниках спутниковой геодезической аппаратуры.

Завершенная система GPS должна содержать 24 спутника, тогда в любое время над горизонтом будет видно не менее четырех спутников. Если меньше четырех, тот в трехмерном измерении точное позиционирование невозможно. По этой причине получили распространение комбинированные приемники, в которых блок GPS объединен с блоком другой системы, например «LORAN». В приемнике имеется четыре канала, прием сигналов всех четырех спутников приходит одновременно.

Четырехканальный приемник стоит гораздо дороже, чем, например, одноканальный или двухканальный. В зависимости от точности, скорости определения координат, стоимость приемников применяют те или иные приемники. Они бывают: