Автор неизвестен - Сборник научных трудов 3-го международного радиоэлектронного форума прикладная радиоэлектроника - страница 58

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117 

Для прикладу розглянемо задачу планування випробувань при мінімальних витра­тах. Ця задача полягає в оптимізації залучення наявних засобів полігону з урахуванням можливостей супутникових навігаційних систем при мінімальній вартості:

nS m S

C (q) = Z Z( уі-s         ) + Z CJs ) - ^

i=1 s=1 J=1 s=1

S

при  JKq = Kqmin{Kdon Z Gq (z)} ^ 1

s=1

[1, якщо сеанс проводиться, де у s, у Js = і } - матриця планів для космічних за-

[G, якщо сеанс не проводиться,    ' is

собів; }-матриця планів для наземних засобів; q=1,...,Н,-номер варіанту плануван-

s

ня роботи засобів, який характеризується відповідними матрицями {у } та {у }.

is s

З метою оцінки ефективності застосування запропонованих алгоритмів та відповід­них їм критеріїв, а також відомих скалярних критеріїв: визначник кореляційної матриць D - оптимальність; слід кореляційної матриці A - оптимальність; найбільше із власних чисел кореляційної матриці E - оптимальність, було проведено імітаційне моделювання рішення цієї задачі для простого варіанту комплексного використання п' яти супутників системи GPS, однієї радіолокаційної і двох оптичних станцій.

Рішення отримували алгоритмом, заснованим на схемі «гілок і меж», що враховує особливості задачі, пов' язані з умовами допустимості планів.

Результати моделювання показують, що з відібраних відомих алгоритмів конкурен­тоздатним може бути лише алгоритм з критерієм, В - оптимальності, результати робо­ти якого іноді співпадали з результатами роботи запропонованого алгоритму.

Висновки. Отримали подальший розвиток постановки прямої та зворотної задачі вартісної трактовки планування полігонних вимірювань супутникової системи і наземних засобів у різних умовах функціонування. На відміну від відомих скалярних критеріїв, по­будованих на основі порівняння скалярних характеристик кореляційних матриць (слід, визначник, найбільше власне число і т.д.), які відображають лише необхідні умови вико­нання вимог по точності, використаний критерій гарантує досягнення необхідних і доста­тніх умов, оскільки дозволяє враховувати і контролювати ступінь розсіювання помилок в якнайгіршому напрямі.

Удосконалено метод оцінювання потенційної точності визначення координат ЛА за сукупністю вимірювань наземних засобів і супутникової системи і на його основі розроб­лено і реалізовано на ПЕВМ методику оцінки потенційної точності сукупності вимірю­вань наземних засобів і супутникової системи, яка дозволяє з використанням реальних альманахів навігаційних супутників обґрунтовувати вимоги до складу і технічних харак­теристик засобів вимірювального комплексу.

Література

1. Исаев С. А. Цифро-натурные и летно-модельные методы испытаний КБО / С. А. Исаев, Г. С. Кондратенков // Радиотехника. - 1996. - №9. - С. 124-128.

2. Исаев С. А. Цифро-натурный метод оценки характеристик радиоэлектрон­ных систем / С. А. Исаев, Ю. П. Клишин // Радиотехника. - 2001. - №8. - С. 61-64.

3. Хижняк В. В. Постановка задачі оптимізації планування роботи засобів по­лігонного вимірювального комплексу з використанням інформаційно-вартістного підходу / В. В. Хижняк // Збірник наукових праць Об'єднаного науково-дослідного ін­ституту Збройних Сил. - 2005. - Вип. 2 (2). - С. 73-83.

4. Деденок В. П. Об одном подходе к решению многоиндексной задачи плани­рования наблюдений по группировке космических объектов / В. П. Деденок, В. А. Кочура // Системи обробки інформації : Збірник наукових праць НАНУ, ПАНУ, ХВУ. - Харків, 2002. - Вип. 3(19). - С. 268-272.

МЕТОДИКА И ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ

СПЕЦИАЛЬНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИИ

ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ КОСМИЧЕСКОГО НАВИГАЦИОННО-ВРЕМЕННОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ УКРАИНЫ

Нестерович А.Г.1, Аксюта Г.В.1, Флерко С.Н.2, Павлов С.Ю.3, Дейнеко В.Н.2 1)ОАО «АО Научно исследовательский институт радиотехнических измерений» бЮ54, г. Харьков, ул. Ак. Павлова, 271, (G57)-738-22-18 E-mail: aksuta@niiri.kharkov.com; факс (G57) 738-22-18 2)Харківський університет Повітряних Сил ім. Івана Кожедуба бЮ23, г. Харьков, ул. Сумська 77/79, тел: (G57) 7G4-96-G1. E-mail: факс: (G57) 7G4-96-G1. 3)Научно-исследовательский производственный центр «ХАРКОС» бЮ23, г. Харьков, ул. Динамовская 3А, тел: (G57)-7G2-63-46 E-mail: harkos@ukr.net, факс: (G57)-7G2-63-46 A method and preliminary results of experimental researches of exactness of position finding the special users is presented with the use of information of elements of the system of the space navigation-temporal providing of Ukraine. The declared precision descriptions of ex­aminee two-frequency and the single frequency navigation device are tested in DGPS/RTK-mode with the use of widearea, local and regional differential corrections. Possibility of trans­mission of differential amendments is tested on the control-correcting stations of KHAR1, KHAR2 with the use of NTRIP-technologies.

Целью экспериментальных исследований являлось определение и практическое подтверждение характеристик точности местоопределения потребителями Вооруженных Сил Украины с использованием информации спутниковые радионавигационных систем (СРНС) и корректирующих поправок от существующей инфраструктуры Системы кос­мического навигационного обеспечения Украины (СКНОУ) в различных условиях.

Сущность эксперимента заключалась в измерении географических координат и высот в реальном масштабе времени эталонных точек и траекторий в статических и кинематических (подвижных) условиях с помощью аппаратуры спутникового позиционирования и корректирующей информации СКНОУ. При этом верифицировались точностные характеристики проверяемой аппаратуры, работающей в:

- широкозонном дифференциальном режиме с использованием только кодовых измерений;

- локальном дифференциальном режиме с использованием только кодовых измерений;

- локальном RTK - режиме с использованием фазовых и кодовых измерений. Задачами экспериментальных исследований являлись:

- привязка эталонных точек и траекторий на местности;.

- проверка надежности (беспрерывности) канала связи GPRS/GSM.

- определение координат эталонных точек в статических условиях с использованием широкозонной дифференциальной информации от СКНОУ;

- определение координат эталонных точек в статических и кинематических условиях с использованием локальной дифференциальной информации от СКНОУ с помощью одночастотного оборудования (на расстояниях до 3G км от ККС ДНИЦ);

- определение координат эталонных точек в статических и кинематических условиях с использованием локальной RTK - информации от СКНОУ с помощью одночастотного и двухчастотного оборудования (на расстояниях до 18 км от ККС);

- сравнение результатов измерений. Эксперимент проводился в три этапа:

1. Получение эталонных координат точек относительно контрольно-корректирующей станции полигона;

2. Проведение серии измерений в точках с эталонными координатами с использова­нием GNSS-приемников указанных типов, при реализации различных методов навигации (автономный, DGPS, RTK);

3. Обработка измерительных данных с использованием программного обеспечения GrafNav/GrafNet (NovAtel, Канада).

Заданием первого этапа было определение координат характерных точек полигона, выбранных в качестве реперных (эталонных). Для этого использовался двухсистемный многочастотный GNSS приемник NovAtel DL-V3-RT2G. При длительности измерительной сессии не менее 3G минут и удалении от контрольно-корректирующей станции полигона не более 3G км, точность определения координат эталонных точек не будет превышать единиц сантиметров, что позволит использовать их в качестве реперных. Кроме определения координат эталонных точек на данном этапе необходимо определить, координаты эталонных маршрутов движения по которым будет проверяться работа указанной аппаратуры в кинематическом режиме.

На втором этапе исследований проводились несколько серий измерений в точках с эталонными координатами с использованием в качестве роверного двухчастотного, одночастотного GPS/ГЛОНАСС приемников и одночастотного GPS приемника СН 3G22.

Критерием точности работы соответствующего приемника являлось математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение невязок между эталонными и измеренными координатами соответствующих точек.

Кроме верификации точностных характеристик указанной аппаратуры, была проведена аналогичная проверка работы этой аппаратуры в различных режимах дифференциальной коррекции и RTK-режиме. Для этого использовалась корректирующая информация, как от локальной ККС полигона, так и от региональной ККС (НИИРИ). При этом корректирующая информация от ККС НИИРИ передавалась в формате NTRIP-протокола, который позволяет передавать потребителю, как «сирую» измерительную информацию так и корректирующие поправки в виде различных типов сообщений формата RTCM.

Кроме этого, в рамках данного эксперимента, проводились измерения в кинематическом режиме работы, при использовании указанной аппаратуры на борту движущегося транспортного средства. Для определения точностных характеристик работы данной аппаратуры в кинематическом режиме также будет использоваться математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение измеренных и эталонных координат точек маршрута движения транспортного средства.

На последнем этапе в послесеансном режиме была проведена обработка всех измерительных сессий с помощью программного обеспечения GrafNav/GrafNet (Канада).

В результате экспериментальных исследований были получены характеристики точности позиционирования с использованием информации СКНОУ, а именно:

- точность измерений координат с помощью широкозонных дифференциальных коррекций не хуже 2 м (СКО) в статических и кинематических условиях;

- точность измерений координат с помощью локальных дифференциальных коррекций не хуже 1 м (СКО) в статических и кинематических условиях;

- точность измерений координат с помощью локальных RTK коррекций не хуже 2 (СКО, двухчастотная аппаратура позиционирования) и 2G см (СКО, одночастотная аппаратура позиционирования) в условиях статики и быстрой статики;

- перерыв в передаче информации по каналу связи - не более 3G секунд.

Проведенные работы являются одними из первых в Украине экспериментов по ис­пользованию дифференциальных коррекций, которые передаются с использованием NTRIP-технологий передачи данных.

СРРСH'2GG8

I-ч.І - 32G

МОНИТОРИНГ КООРДИНАТ АНТЕНН ККС СКНОУ

Садовская Т. С.

ОАО «АО Научно-исследовательский институт радиотехнических измерений» 61054 Украина, г. Харьков, ул. Академика Павлова, 271, тел. (057) 738-32-00, E-mail: sadovskava@,niiri.kharkov.com; факс (057) 738-41-12

The necessity of leadthrough of monitoring of co-ordinates of aerials of the stations is grounded in a lecture. The analysis of choice of software and his structure is conducted. Net­work of the reference stations, which attachment and clarification of co-ordinates of the stations of network of System of space navigating maintenance of Ukraine was carried out by, configu­ration is grounded. The results of monitoring of the stations of network of System of space navigating maintenance of Ukraine and exactnesses, treatments attained as a result, are resulted. The analysis of care of co-ordinates of the stations of network of System of space navigating maintenance of Ukraine is conducted.

Введение. Существует такая задача и в частности в СКНОУ, как уточнение коор­динат контрольной станции. Потребители информации СКНОУ определяют свои коор­динаты относительно ККС СКНОУ, поэтому координаты самих ККС должны быть точно известны. Это необходимо, так как со временем координаты уходят из-за осадки зданий и сооружений, на которых установлены антенны, сдвигов тектонических плит. Уточнять координаты станций сети СКНОУ можно, приняв одну из этих станций, приблизитель­ные координаты которой известны, как базовую. Зафиксировать ее местоположение и относительно нее определить координаты остальных станций. ККС будут привязаны друг относительно друга, но вся конструкция может быть сдвинута на некоторое расстояние относительно мировой системы координат. Погрешность определения будет зависеть от того, насколько точными были координаты станции, принятой в качестве базовой, поэто­му и необходимо проводить мониторинг координат станций, имеющих удаленное место­положение.

1. Выбор программного обеспечения. На рынке программного обеспечения име­ется множество коммерческих программ, позволяющих вычислять вектора баз и выпол­нять уравнивание пространственных сетей. Прикладные пакеты программного обеспече­ния для обработки данных наблюдений GPS-приёмников производятся также производи­телями этих приемников. Такие пакеты входят в комплект оборудования. Однако все эти пакеты позволяют обрабатывать наблюдения станций, которые находятся на расстоянии до 50-60 км друг от друга.

Для определения координат станций, удалённых на большие расстояния, требуется специальное программное обеспечение, такое как Bernese, Gypsy/Oasis или Gamit/Globk. Для использования в СКНОУ было выбрано ПО Gamit/Globk, функционирующее под управ­лением операционной системы ASP Linux.

К достоинствам ПО Gamit/Globk можно отнести:

- его бесплатное распространение;

- способность уточнять координаты станций, находящихся на больших расстояни­ях друг от друга;

- открытый исходный код, что позволило внести изменения в скрипты, написать свои модули с учетом своих настроек и особенностей аппаратуры.

К недостаткам относятся:

- отсутствие интерфейса;

- сложный набор параметров настроек;

- отсутствие обработчиков исключительных ситуаций.

2. Структура ПО Gamit/Globk. Программный комплекс Gamit/Globk - это полный пакет для обработки материалов GPS-наблюдений, уравнивания пространственных сетей и интеграции результатов с целью моделирования геодинамических процессов.

Основными функциями программного комплекса являются:

- обеспечение загрузки файлов данных наблюдений;

- вычисление баз с учетом точных эфемерид спутников, тропосферных и ионо­сферных поправок, других факторов, оценка точности;

- отображение результатов обработки в виде графиков, диаграмм;

- уравнивание пространственных сетей, вычисление координат пунктов, оценка точности;

- трансформация результатов обработки в разные системы координат;

- вычисление смещения станций, скорости изменения их положения, орбитальных параметров и параметров вращения Земли.

Программный комплекс состоит из двух взаимосвязанных блоков:

- GAMIT - блок для вычисления векторов-баз и вычисления ковариацион­ной матрицы;

- GLOBK - блок для объединения результатов обработки по сессиям, ком­паниям и методам построения сетей (VLBI, SLR, GPS) и их последующего урав­нивания с оценкой точности.

Графически структура ПО Gamit/Globk приведена на рис. 1.

Рис. 1. Структура ПО Gamit/Globk

3. Выбор конфигурации сети станций. При выборе конфигурации сети я руково­дствовалась следующими положениями:

1) в сеть должны входить станции ККС СКНОУ, координаты которых необходимо уточнить;

2) в сеть должны входить не менее трёх станций сети IGS (идеальный вариант - 2G станций), расположенных в ближайшей окрестности сети СКНОУ, в том числе 3 базовых станции сети IGS, (т.е. станции, которые реализуют систему координат ITRF);

3) координаты базовых станций сети IGS жёстко фиксируются, координаты ос­тальных станций считаются неизвестными.

На рис. 2 приведена конфигурация сети станций, участвующих в обработке.

4. Проведение обработки. Для привязки координат станций сети СКНОУ к коор­динатам сети IGS, я выбрала семь станций, входящих в состав сети IGS: JOZE, GRAS, MATE, TRAB, POTS, WTZR и BOR1. В качестве базовых станций IGS выбраны станции MATE, POTS, WTZR. В обработке участвуют пять станций СКНОУ: KHRS (г.Харьков), DNRS (г.Дунаевцы), EVRS (г.Евпатория), CHRS (г.Чернигов), FDRS (г.Феодосия). В ре­зультате проведения обработки СКО базовых векторов (расстояний между станциями) не превышает 1G мм, а СКО определения координат станций сети СКНОУ не превышает 9 мм.

5. Результаты мониторинга координат станций сети СКНОУ. Мониторинг ко­ординат станций EVRS, KHRS, DNRS, входящих в состав сети СКНОУ, проводится в те­чение полутора лет.

Рис. 2. Конфигурация сети станций

На рис. 3-5 для примера показан уход координат N (North), E (East), U (Up) станции EVRS (г. Евпатория). Графики ухода координат станций построены по данным с января 2GG7 года по июнь 2GG8 года. При построении графиков использовалась местная система координат. Для других станций СКНОУ уход координат имеет аналогичную динамику.

б. Уход координат станций сети СКНОУ

После проведения анализа результатов мониторинга координат антенн ККС СКНОУ, за период с января 2GG7 года по июнь 2GG8 года можно сделать вывод, что в те­чение этого периода уход координаты N составляет 9 мм, координаты E - 3G мм, коорди­наты U - 3G мм. Уход координат других станций сети СКНОУ имеет тот же порядок.

График ухода координаты N станции EVRS во времени

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117 


Похожие статьи

Автор неизвестен - 13 самых важных уроков библии

Автор неизвестен - Беседы на книгу бытие

Автор неизвестен - Беседы на шестоднев

Автор неизвестен - Богословие

Автор неизвестен - Божественность христа