Д.А. Тучин Кодовые измерения псевдодальности системы GPS. Модель ошибок и
априорная оценка точности определения вектора положения
1. Источники ошибок измерений псевдодальности
1.1. Модель измерения псевдодальности на C/A коде
Передатчики НКА GPS излучают два непрерывных сигнала на частотах L1 и L2.
GPS-приемник может принимать сигналы L1 на частоте
и модулировать псевдослучайный C/A код. Кодовое измерение
псевдодальности на C/A коде (Coarse Acquisition Code) есть результат сравнения
генерируемой приемником псевдошумовой С/A последовательности и принимаемого
кода.
НКА генерирует псевдошумовую C/A-последовательность синхронно с метками
бортового времени. Уход бортового времени относительно системного передается в
эфемеридных сообщениях. Поэтому временной сдвиг
между принятой и сформированной в приемнике последовательностями с
точностью до начальной фазы сформированной последовательности определяет время
прохождения сигнала от НКА.
Один цикл передачи C/A-кода состоит из 1023 бит и повторяется 1000 раз в
секунду, следовательно, зона однозначного измерения составляет
, где с - скорость света.
Под измерением псевдодальности на C/A коде понимают величину
, удовлетворяющую следующему соотношению:
(1.1)
,
где - целое число.
Задача раскрытия неоднозначности, т.е. определение
, решается в различных приемниках по-разному и в данной работе не
рассматривается.
Приемник не может с высокой степенью точности определить момент регистрации
измерения. Известна временная метка, в окрестности которой проведено измерение.
Истинный момент регистрации измерения должен уточняться. Пусть
- истинный момент регистрации измерения псевдодальности
, отличающийся от метки времени на величину
. Cвязь истинной дальности с псевдодальностью, измеренной от
i-го НКА, описывается следующим соотношением:
(1.2)
,
где
- истинная дальность до НКА или длина вектора,
направленного от НКА в момент излучения к потребителю в момент приема сигнала;
- фазовый сдвиг псевдошумовой последовательности C/A-кода, вызванный
различием в синхронизации часов НКА и приемника, один для всех измерений на
момент времени
;
- уход часов НКА относительно эталонного времени GPS-системы;
- ионосферная поправка измерения;
- тропосферная поправка измерения;
- аппаратная ошибка измерения псевдодальности на C/A коде.
Обработка изохронных кодовых измерений нескольких НКА и нахождение вектора
неизвестных параметров
(1.3)
проводилась с использованием алгоритма, основанного на методе наименьших
квадратов [1].
По результатам обработки месячной базы измерений трех приемников с
дискретностью 30 секунд были получены статистические характеристики погрешности
измерений, вызываемые атмосферой Земли: ионосферная и тропосферная поправки.
Назад |
Оглавление |
Далее
Версия PDF:
ftp://ftp.kiam1.rssi.ru/pub/gps/lib/publications/preprint30_02.pdf
|