Применение методов имитационного моделирования для исследования точности беззапросных траекторных измерений по навигационным спутникам ГЛОНАСС

• Автор: Бояркеева, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.11.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Обозначения и сокращения

Введение

Г лава 1 Постановка задачи исследований беззапросных технологий

траекторных измерений методами имитационного моделирования

1.1 Переход эфемеридно-временного обеспечения ГЛОНАСС на 12 беззапросные технологии траекторных измерений

1.2 Обзор методов и средств имитации навигационных полей

1.3 Основное уравнение беззапросных траекторных измерений

1.4 Структура программного имитатора

1.4.1 Расчет движения орбитальной группировки НС ГЛОНАСС с 24 учетом действующих на НС возмущений

1.4.2 Задание сети БИС в геоцентрической системе координат

1.4.3 Расчет геометрических дальностей от каждого НС до каждой

1.5 Критерии оценки качества беззапросных траекторных 28 измерений и их реализация в программном имитаторе «МосЛЛэ 24»
1.6 Основные результаты и выводы
2 Математические модели движения орбитальной группировки и
факторов, влияющих на точность траекторных измерений
2.1 Описание движения НС в ОСК
2.1.1 Возмущения, действующие на НС
2.2 Расчет геометрической дальности между НС и БИС
2.3 Факторы, влияющие на точность траекторных измерений
2.3.1 Модель ухода бортовых часов и часов приемной аппаратуры
2.3.2 Модель ионосферной задержки навигационного сигнала
2.3.3 Модель тропосферной задержки навигационного сигнала
2.3.4 Учет смещения фазовых центров передающей и приемной

антенн
2.3.5 Учет релятивистских эффектов
2.3.6 Погрешности от многолучевости распространения 59 навигационного сигнала
2.3.7 Скачки фазовой неоднозначности
2.3.8 Шумовая составляющая погрешности
2.3.9 Преобразование систем координат с учетом погрешности 65 задания параметров вращения Земли
2.4 Основные результаты и выводы
3 Численная реализация программного имитатора
3.1 Обзор численных схем
3.2 Анализ численной схемы Кранка-Николсона с экстраполяцией 69 по Ричардсону
3.3 Выбор метода Адамса 7-го порядка
3.4 Численная реализация факторов, влияющих на точность 78 траекторных измерений
3.5 Основные результаты и выводы
4 Исследование метрологических характеристик пронраммного 82 имитатора измерительной информации
4.1 Метрологические характеристики системы беззапросных 82 траекторных измерений
4.2 Метрологические характеристики программного имитатора 83 «МобВІБ 24»
4.3 Методика беззапросных траекторных измерений на основе 85 применения программного имитатора «Мос1Ві.ч 24»
4.4 Методика компенсации тропосферных погрешностей на основе 85 применения программного имитатора «МобВІБ 24»
4.5 Экспериментальные исследования влияния многолучевости на 90 точность траекторных измерений
4.5.1 Методика ШпехАпаИге
4.5.2 Моделирование проявления многолучевости распространения 92 навигационного сигнала в виде пачек выбросов
4.6 Основные результаты и выводы
Заключение
Список использованных источников
Приложение А Системы координат и их преобразование
Приложение В Программный имитатор измерительной
информации «МобШэ 24»
Приложение С Сведения о внедрении

У* Уу, У2 - скорости изменения координат спутника.
При использовании вектора состояния в виде (2.4) неудобство составляет работа с большими числами, ведь высота орбиты составляет примерно 25000 км. Для упрощения работы вводится уравнение движения НС в отклонениях возмущенной траектории от опорной (рис. 2.2).

СГ) К 1Л эт
•«— СП Г—
г я « я
Рисунок 2.2 - Изменение дальности абсолютное (а) и относительно опорной траектории (б)
Уравнение опорной траектории:
П О = /(Ло>™>0> *1о('о) = 77оО> ЧТ(0 = [Ухо>Ууо>К:о’Хо’Уо’2о]’
где х0,у0,20 - координаты спутника при невозмущенном движении,
Ух0>Ууо>Ко ~ скорости изменения координат спутника. Уравнение движения НС в отклонениях запишется следующим образом:
Д 77 = 77 -щ,
Д V = /(л
(2.5)