Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. - Генике А.А.
ISBN 5-86066-063-4
Скачать (прямая ссылка):
97
Входящие в формулы (2.39) и (2.40) поправки за уход часов на спутнике и в приемнике, а также за влияние атмосферы могут быть исключены за счет использования рассмотренных ранее дифференциальных методов измерений на двух несущих частотах, а также совместного решения системы уравнений, включающих в себя кодовые и фазовые измерения. Величины упомянутых выше поправок принимаются при этом как смещения, сохраняющие свои величины на интересующем нас интервале времени.
Что касается определения величины R кодовыми методами, то для надежного нахождения значения N^1 необходимо обеспечить определение R, а следовательно, и Pn^ с погрешностью не хуже 1/2A^a » 43 см, т. е. на дециметровом уровне точности.
Такая точность может быть обеспечена только на основе применения санкционированного Р-кода в малошумящих GPS-приемниках. Отмеченная причина является основным фактором, ограничивающим широкое применение рассмотренного метода разрешения неоднозначности, базирующегося на совместном использовании фазовых и кодовых измерений.
К положительным сторонам данного метода могут быть отнесены такие факторы, как независимость полученных результатов от геометрии расположения спутников, возможность его использования в кинематическом режиме с применением широкой дорожки, а также возможность разрешения неоднозначностей для базисных линий различной протяженности (втом числе и очень длинных).
К недостаткам следует отнести необходимость использования двухчастотных приемников, имеющих доступ к Р-коду, чувствительность к отдельным, не учитываемым в процессе наблюдений, источникам ошибок (в частности, к влиянию отраженных от окружающих объектов принимаемых от спутника радиосигналов), а также недостаточно высокую надежность определения значений N11 и NL2 на основных несущих частотах.
2.8.3. Метод поиска наиболее вероятных знамений целого числа циклов
Основная идея этого метода базируется на тех предпосылках, что при выполнении спутниковых наблюдений « двух расположенных на земной поверхности неподвижных пунктов расстояние между этими пунктами в процессе проведения сеанса наблюдений остается неизменным, а следовательно, и число длин волн, укладывающихся на этом расстоянии, также является постоянным. Поскольку при проведении сеанса наблюдений накапливается достаточно большой объем информации, то имеется возможность многократного нахождения
98
дальностей до наолюлаемых спутников, которые, в свою очередь, могут быть использованы для многократных определений длин базисной линии, соединяющей пункты, на которых установлены спутниковые приемники.
При этом, если значения целых циклов N в измеряемых до спутников расстояниях определены правильно, то разброс вычисляемых значений базисной линии будет минимальным, причем группировка отдельных результатов происходит вокруг верного значения количества целых циклов, укладывающихся в длине базисной линии.
Следовательно, используя наиболее подходящие значения фазовых циклов, соответствующих начальным дальностям до спутников (при условии последующих отслеживаний изменений этих значений), появляется возможность методом последовательного подбора упомянутых выше значений разрешить неоднозначность, характерную для фазовых измерений расстояний до спутников, а также и для длины базисной линии на местности.
В обобщенном виде процедура реализации метода поиска сводится к следующему:
1. На основе использования одного из методов, позволяющих с повышенной точностью определять однозначные величины измеряемых дальностей (например, за счет применения метода третьих разностей), находят местоположения пунктов наблюдения, на которых установлены спутниковые приемники.
Z
ft— P-
/
'9
Рве. 2.7. Пояснение к принципу разрешения неоднозначности на основе использования метода поиска
2. Найденные координаты одного из пунктов (например, пункта А на рис. 2.7) принимают за исходные, а вокруг второго пункта (пункт В) строят куб с выбранными размерами сторон, которые обычно кратны величине средней квадратической ошибки о (например, 8а*8с»<8сг, т. е. ±4о в каждом направлении илля каждой координаты). Этот куб расчленяют на регулярную сетку. Центральная точка этого куба (точка В) со-
99
ответствует решению, полученному, например, на основе использования третьих разностей.
3. Каждая из точек кубической решетки рассматривается как вариант верного разрешения неоднозначности и ее значение подставляют в решаемые системы уравнений, которые содержат в себе результаты многократных наблюдений.
4. Для полученных значений оценивается величина ср. кв. ошибки а с удержанием тех результатов, которые находятся в пределах выбранной кубической решетки, после чего процедура повторяется с подстановкой соседних целочисленных значений N я определяемые до спутника дальности.
5. За окончательное решение принимают те значения /V, которые обеспечивают минимальную величину ст с концентрацией полученных значений вокруг одной из точек выбранной кубической решетки.
Без принятия специальных мер количество итераций оказывается чрезвычайно большим. Так, по результатам исследований, приведенным в работе [82], количество всевозможных комбинаций может достигать 7,5-Ю34. Вполне очевидно, что такое количество решений явно неприемлемо даже при использовании наиболее совершенной вычислительной техники. С учетом этого для поочередного выбора решений отрабатывается определенная стратегия, причем проведенные в данной области исследования оказались весьма успешными. В частности, на их основе разработаны методы быстрого разрешения неоднозначностей, которые послужили основой для разработки метода наблюдений, получившего название «Быстрая статика». Этот метод получил весьма широкое практическое распространение при измерении базисных линий небольшой протяженности.
