Введение к работе
Актуальность проблемы. Существующие в настоящее время спутниковые радионавигационные системы (СРНС) ГЛОНАСС и GPS имеют высокие базовые эксплуатационные характеристики, обеспечивающие в условиях нормального функционирования точность местоопределения пользователя в пределах 15-25 метров. Такие характеристики удовлетворяют навигационным требованиям широкого круга пользователей. Однако задачи обеспечения безопасности, экономичности, а так же специальные задачи (аэрофотосъемка, землеустроительные, геодезические работы и т. д.) требуют дальнейшего повышения точности существующих СРНС. Одним из наиболее эффективных путей повышения точности СРНС является применение дифференциального режима. Широко распространенные в настоящее время системы локальной, региональной и широкозонной дифференциальной навигации, обладают общим недостатком: высокая стоимость плотной сети наземных станций, необходимых для обеспечения охвата всей территории России и прилегающего воздушного пространства дифференциальными поправками.
Выдвинутые в данной работе предложения по использованию принципов функционирования систем глобальной дифференциальной навигации (СГДН), позволяют сократить число станций наземной сети, для обеспечения глобального охвата. Поэтому использование СГДН в качестве основы для построения общегосударственной системы дифференциальной навигации России, наилучшим образом соответствуют условиям Российской Федерации с её большой и неравномерно населенной территорией.
Несмотря на большое число работ посвященных аспектам построения
дифференциальных систем, в них отсутствует детальная проработка методов
обработки беззапросных измерений и алгоритмов формирования
дифференциальных поправок. В связи с этим является актуальной поставленная
в настоящей работе задача разработки .алгоритмов формирования
j IVc. национальная!
I БИБЛИОТЕКА !
2 дифференциальных поправок в спутниковых системах глобальной дифференциальной навигации.
Цель работы. Целью диссертационной работы является анализ существующих методов дифференциальной навигации и разработка алгоритмов формирования поправок в спутниковых системах глобальной дифференциальной навигации.
Научная новизна работы состоит в том, что впервые проанализирован весь комплекс программного обеспечения центра обработки системы глобальной дифференциальной навигации. Разработано программное обеспечение уточнения орбит навигационных спутников на основе рекуррентных алгоритмов метода ослабленной динамики. Разработаны предложения по значениям статистических характеристик (интервала корреляции и дисперсии) компонент шума модели движения алгоритма обработки. Проанализирован характер дифференциальных поправок и разработан специальный формат кадра передачи корректирующей информации необходимый для эффективной доставки поправок потребителю.
Основные положения, выносимые на защиту:
Предложения по использованию принципов функционирования СГДН в качестве основы для построения общегосударственной системы дифференциальной навигации России.
Результаты оценки длительности интервала прогнозирования движения навигационных спутников, при котором ошибки прогнозирования не превышают величины порядка 30см.
Методы пересчета измерений псевдодальностей и псевдофаз с внутренней шкалы времени приемника на системную шкалу.
Предложения по использованию метода ослабленной динамики в качестве алгоритмической основы рекуррентных вычислений уточнения орбит навигационных спутников по беззапросным измерениям сети наземных станций.
Значения статистических характеристик (интервала корреляции и дисперсии) компонент шума модели движения, включаемых в число оцениваемых величин при уточнении орбит среднеорбитальных искусственных спутников Земли (ИСЗ) методом ослабленной динамики по беззапросным измерениям псевдо дальностей.
Предложения по составу глобальных дифференциальных поправок, формату и темпу их передачи, как результаты сопоставления уточненных и эфемеридных орбит навигационных спутников.
Практическая ценность работы состоит в том, что ее результаты могут быть непосредственно использованы при разработке общегосударственной системы дифференциальной навигации Российской Федерации.
Достоверность результатов работы подтверждается аналитическими выводами, а так же результатами обработки реальных навигационных измерений сети станций.
Внедрение результатов осуществлено на ФГУП «РНИИ КП» (г. Москва) в опытно-конструкторской работе, по созданию Российской дифференциальной подсистемы «Метрика-2015».
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на 10-й международной научно-технической конференции «Системный анализ, управление и навигация». Тезисы докладов. М.: Изд-во МАИ, 2005 -212с.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 научных работы, из них 2 статьи и тезисы к докладу на международной научно-технической конференции.
4 Структура и объем работы. Диссертация состоит из четырех глав, заключения, списка используемых сокращений, списка литературы и двух приложений. Основная часть работы изложена на 163 страницах машинописного текста. Работа содержит 57 рисунков и 16 таблиц.
