Совершенствование методики точного дифференциального позиционирования с использованием глобальных навигационных спутниковых систем

• Автор: Липатников, Леонид Алексеевич
• Шифр специальности: 25.00.32
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 114 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 МЕТОДИКА ТОЧНОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО
ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ
1.1 Общие сведения о методике
1.2 Математическая модель динамической системы и алгоритм методики точного дифференциального позиционирования
1.2.1 Измеряемая геометрическая дальность
1.2.2 Модель движения навигационного космического аппарата
1.2.3 Модель движения позиционируемого объекта
1.2.4 Измерительная информация
1.2.5 Система уравнений измерений
1.2.6 Стохастическая модель динамической системы
1.2.7 Рекуррентное оценивание параметров
1.3 Направления развития методики точного дифференциального позиционирования
2 АНАЛИЗ И СОВЕРШЕНСТОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И АЛГОРИТМА МЕТОДИКИ ТОЧНОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ
2.1 Статистический анализ погрешностей математической модели ГНСС-измерений
2.1.1 Корреляционный анализ остаточных невязок уравнений фазовых измерений
2.1.2 Анализ погрешностей интерполяции поправок бортовых шкал времени навигационных космических аппаратов
2.2 Совершенствование математической модели ГНСС-измерений
2.2.1 Способ уточнения функциональной модели фазовой псевдодальности
2.2.2 Способ уточнения априорной стохастической модели погрешностей ГНСС-измерений
2.3 Усовершенствованная методика точного дифференциального
позиционирования и её программная реализация
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ МЕТОДИКИ ТОЧНОГО
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ
3.1 Постановка задачи и план экспериментального исследования методики точного дифференциального позиционирования
3.2 Результаты экспериментов и их анализ
3.2.1 Результаты экспериментов
3.2.2 Сравнительный анализ времени сходимости решения по исходному и усовершенствованному вариантам методики точного дифференциального позиционирования
3.2.3 Анализ пространственного распределения погрешностей оценок координат по методике точного дифференциального позиционирования
3.2.4 Анализ результатов применения уточнённой априорной стохастической модели погрешностей измерений
3.2.5 Анализ влияния типа кодовых псевдодальностей на время сходимости
решения
3.3 Выводы и рекомендации по усовершенствованной методике точного дифференциального позиционирования
3.3.1 Выводы по результатам экспериментального исследования
3.3.2 Рекомендации по практическому применению методики
3.3.3 Актуальные направления работы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное) АПРИОРНЫЕ СТОХАСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
ПОГРЕШНОСТЕЙ ГНСС-ИЗМЕРЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное) СВЕДЕНИЯ О ЗАДЕЙСТВОВАННЫХ
СТАНЦИЯХ МЕЖДУНАРОДНОЙ ГНСС-СЛУЖБЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ В (обязательное) РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИСХОДНОГО И УСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО ВАРИАНТОВ МЕТОДИКИ ТОЧНОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО
ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ В СТАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ.... 105 ПРИЛОЖЕНИЕ Г (обязательное) РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ АПРИОРНЫХ СТОХАСТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПОГРЕШНОСТЕЙ ГНСС-ИЗМЕРЕНИЙ В МЕТОДИКЕ ТОЧНОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО
ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ

Я - геодезическая высота фазового центра ГНСС-антенны потребителя, м.
Общий вид функций отображения для гидростатической и влажной составляющих тропосферной задержки:
_ l + a/(l+ £>/(! +с)) h’w snh +a/(smh + b/(s'mh + c)y
где h - угловая высота НКА над горизонтом; а, Ь, с- коэффициенты модели.
Коэффициенты могут быть получены несколькими способами. Для наиболее точного учёта параметров тропосферы МСВЗ рекомендует применять функцию отображения VMF1 (Vienna Mapping Function 1). В этой модели коэффициенты Ь, с вычисляются по эмпирическим формулам, коэффициент а публикуется с периодичностью 6 ч для всех станций MFC, а также в узлах глобальной сетки 2,5°х2,0° [82 с. 136]. Также может быть использована менее точная функция отображения GMF (Global Mapping Function), параметрами которой являются приближённые геодезические координаты станции и номер дня в году.
МСВЗ рекомендует оценивать влажную зенитную задержку Тм„ совместно с искомыми параметрами, так как в настоящее время нет точных способов априорного расчёта этой составляющей [82 с. 135].
Также рекомендуется учитывать горизонтальный градиент тропосферной задержки. Величины этих параметров порядка 1 мм. При малых угловых высотах НКА влияние горизонтального градиента тропосферной задержки на ГНСС-измерения может достигать нескольких сантиметров. Часть горизонтального тропосферного градиента в плоскости меридиана обусловлена несферичностью атмосферы и для средних широт составляет по направлению к экватору около минус 0,5 мм в северном полушарии и плюс 0,5 мм в южном. Функция отображения горизонтального градиента тропосферной задержки задаётся формулой