Задачи и методы космической геодезии. Развитие опорной геодезической сети. Определение координат ИСЗ и ракет, страница 9

Спутник «Навстар», высота несколько больше 20000 км; вес – 760 кг; размер 17х0.3 = 5.1 м. (с развернутыми солнечными батареями); время жизни 7.5 лет.

Создано 11 опытных образцов и 28 шт. серийного выпуска.

§5 Задержки сигналов в ионосфере и атмосфере.

В ионосфере скорость радиосигнала уменьшается, чем ниже частота сигнала, тем значительнее снижается его скорость. Для устранения «ионосферных воздействий» применяют двухчастотные GPS приемники.

Атмосферное влияние практически скорректировать не удается. Их влияние не вызывает существенного снижения точности.

К другим ошибкам относятся:

- ошибки атомных часов;

- ошибки приемников.

С учетом всех, ошибок система GPS дает точность не хуже 30 метров.

Точность определения координат наземных пунктов зависит от типа приемников, от количества наземных станций, от угла между спутниками. Но точность может быть снижена и искусственно, путем вмешательства МО США.

Примерный усредненный состав ошибок:

- бортовые часы – 2 фута;

- ошибка эфемерид – 2;

- ошибка приемника – 4;

- воздействие ионосферы, атм. – 12;

- вмешательство человека – 25.

Итого 45 футов или 13.5 метров.

§6 Псевдослучайный код.

Применение этого кода имеет ряд преимуществ:

- низкая стоимость;

- не требует громоздких антенн;

- поступающие сигналы очень малы, а устойчивый прием всегда обеспечен.

Псевдослучайный код несет малую информацию, мала скорость обработки псевдослучайных кодов по сравнению с телевизионными спутниками.

В США используют две разновидности псевдослучайных кодов.

С/А код и P – код, первый в гражданских приемниках, P – код зашифрован, и доступ к нему имеют военные, его невозможно глушить.

Несущая частота P – кода в 10 раз выше несущей частоты С/А – кода, но точность их одинаковая.

Существенным достоинством псевдослучайного кода является то, что он позволяет всем спутникам передавать сигналы на одной частоте. Каждый спутник использует свой код, приемник умеет их различать.

§7 Понятие о геометрическом снижении точности и его составляющих.

Точность спутниковых определений зависит от конфигурации спутникового созвездия в период выполнения приема. Влияние конфигурации спутникового созвездия на точность спутниковых определений характеризуется фактором понижения точности DOP.  Он имеет несколько видов:

GDOP – геометрический фактор, определяемые параметры: координаты, время; , c

– скорость электромагнитных волн,  m₀ – СКО дальности измерений.

PDOP – позиционный фактор, определяемые параметры: координаты, высота;

HDOP – горизонтальный – координаты;

VDOP – вертикальный – высота.

При прогнозировании спутникового созвездия используется фактор PDOP или GDOP.

Определения можно производить при значениях PDOP менее 7. Лучшие измерения будут, если PDOP менее 5. Значение PDOP выводится на дисплей приемника. Идеальная конфигурация достигается когда один из спутников находится над определяемой точкой, а остальные равномерно распределены по окружности с центром в этой точке, что их возвышение над горизонтом составляет 20˚. Когда спутники находятся в небольшой части неба, то ситуация неблагоприятная.

Этого недостатка не имеет ГЛОНАСС, высота орбиты создает непрерывное изменение конфигурации созвездий над одним и тем же географическим местом для одного и того же времени, повторяясь 8 суток.

§8 Абсолютные и относительные методы спутниковых измерений.

При определении координат основным параметром является расстояние между спутником и приемником. При знании координат спутников методом пространственной линейной засечки вычисляем координаты пунктов наблюдений, которые могут быть использованы для определения разности координат между пунктами, на которые были установлены одновременно работающие приемники.

В зависимости от цели решаемых задач различают абсолютные и относительные (дифференциальные) методы координатных определений. Для абсолютных определений достаточно одного, отдельно работающего спутникового приемника. Для относительного метода надо минимум два спутниковых приемника. Точность будет весьма различной.