Исключение неоднозначности фазовых спутниковых измерений с использованием данных от инерционных систем

• Автор: Кошаев, Дмитрий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 186 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ИСКЛЮЧЕНИЯ

НЕОДНОЗНАЧНОСТИ ФАЗОВЫХ СПУТНИКОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

1.1. Основные подходы к решению задачи исключения неоднозначности фазовых спутниковых измерений
1.2. Методы решения задачи исключения неоднозначности, основанные на непосредственной проверке гипотез о значении целого числа периодов фазовых измерений.
1.3. Методы решения задачи исключения неоднозначности, основанные на двухэтапной процедуре проверки гипотез о значении целого числа периодов фазовых измерений

Основные результаты

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА НЕЛИНЕЙНЫХ АЛГОРИТМОВ РЕШЕНИЯ

ЗАДАЧИ ИСКЛЮЧЕНИЯ НЕОДНОЗНАЧНОСТИ ФАЗОВЫХ

СПУТНИКОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ.

2.1. Постановка задачи исключения неоднозначности фазовых спутниковых измерений с применением теории нелинейной фильтрации
2.2. Оптимальное решение задачи исключения неоднозначности фазовых спутниковых измерений с использованием расширенного фильтра Калмана.
2.3. Разработка экономичных процедур перебора значений целого числа периодов фазовых измерений.
Основные результаты.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ИСКЛЮЧЕНИЯ НЕОДНОЗНАЧНОСТИ ФАЗОВЫХ СПУТНИКОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Разработка методики определения условий, обеспечивающих заданное значение вероятности решение задачи исключения неоднозначности
3.2. Исследование эффективности использования ИС при решении задачи исключения неоднозначности.
3.3. Определение требований к точности чувствительных элементов ИНС, используемых при решении задачи исключения неоднозначности
Основные результаты
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ АЛГОРИТМА ИСКЛЮЧЕНИЯ НЕОДНОЗНАЧНОСТИ ФАЗОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕАЛЬНЫХ СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ
4.1. Описание программы решения задачи исключения
неоднозначности по реальным спутниковым данным
4.2. Исследование эффективности алгоритма исключения неоднозначности с использованием реальных спутниковых данных
от неподвижных приемников.
4.3. Исследование эффективности алгоритма исключения неоднозначности с использованием реальных спутниковых данных
для самолета
Основные результаты
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Кроме того, для каждого используемого спутника по огибающей сигналов сформированы кодовые, а по высокочастотной гармонической составляющей сигналов на одной или на двух несущих частотах фазовые измерения дальности. Отметим, что решение задачи исключения неоднозначности на уровне первичной обработки , , , предусматривающее непосредственное использование неразделенных на код и фазу спутниковых сигналов, является достаточно перспективным направлением. Применение такого подхода позволяет избежать потерь полезной информации, которая неизбежно происходит при переходе от исходного сигнала к измерениям кода и фазы. Однако в настоящее время реализация алгоритмов исключения неоднозначности на уровне первичной обработки наталкивается на значительные трудности изза необходимости выполнения большого объема вычислений. Итак, рассмотрим состав измерительной информации, используемой в задаче исключения неоднозначности, применительно к и ГЛОНАСС. Для i спутника вектор первых разностей, выраженных в единицах длины одночастотных полученных только по одной несущей частоте спутниковых сигналов фазовых измерений, в каждый дискретный момент времени к 1,2,. I, 1. Ае вектор ошибок первых разностей фазовых измерений. В связи с тем, что несущие частоты сигналов ГЛОНАСС для разных спутников отличаются И, , вектор первых разностей одночастотных фазовых измерений для т 1го спутника этой системы имеет вид несколько отличный от 1. I , 1. А диагональная x матрица, элементами которой являются длины волн X9 0, сигналов используемых спутников. I , 1. Обсудим специфические особенности задачи исключения неоднозначности фазовых измерений отдельно для и для ГЛОНАСС. При этом за основу возьмем вариант с использованием одночастотных фазовых измерений. Существенной составляющей ошибок в первых разностях спутниковых измерений, является погрешность Ат, вызванная не согласованностью шкал времени опорного приемника и приемника потребителя. Учитывая, что эта погрешность одинакова для всех первых разностей измерений, с целью ее исключения при использовании формируются вторые разности измерений , , , т. При формировании вторых разностей обычно выбирается некоторый опорный спутник, первые разности измерений которого вычитаются из первых разностей измерений для всех остальных спутников. Е единичная тхтматрица. Здесь и дапее при формировании вторых разностей в качестве опорного используется спутник с номером 0. УД V XV УДе, 1. Используя в 1. V V V XV V V, 1. V V V V V, 1. Задача исключения неоднозначности заключается в том, чтобы по измерениям 1. УДА целого числа периодов вторых разностей фазовых измерений. Основная особенность задачи исключения неоднозначности фазовых измерений ГЛОНАСС заключается в том, что ее не удается решить только по вторым разностям измерений этой системы без привлечения информации о разности ошибок временных шкал Ат приемников. Для пояснения этого обстоятельства запишем вектор вторых разностей фазовых измерений ГЛОНАСС в виде аналогичном 1. VДйк 5 ЛС УАе, 1. ДА ЛЛо, у ,т. XX 1 см. ГЛОНЛСС. Тем не менее, вторые разности фазовых измерений вида 1. В рассматриваются варианты совместной и раздельной обработки фазовых измерений ГЛОНАСС и . Обработка измерений в этих работах проводится с использованием фильтра Калмана, оценивающего векторы V для и С для ГЛОНАСС без учета дискретного характера их компонент. ГЛОНАСС. Рис. Образуем теперь вторые разности фазовых измерений, выраженных в отличие от 1. V, состоящего из неизвестных целых чисел. ГЛОНАСС и близки. X для разных спутников. Дт представляется вполне достижимой. В работе 1 указывается на возможность повышения точности определения разности Ат для ГЛОНАСС за счет совместной обработки измерений этой системы с измерениями , которые играют роль дополнительного источника информации о координатах. Кроме того, в 1 с целью более точного определения разности Дт для нее предлагается использовать модель, которая учитывает смещение временных шкал приемников с изменением температуры. Таким образом, несмотря на наличие в разностях 1. V V0 V V. ПО
X . Неоднозначность 1.