Автор неизвестен - Сборник научных трудов 3-го международного радиоэлектронного форума прикладная радиоэлектроника - страница 65

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 реализации режима постобработки потребуется программное обеспечение собственной разработки и набор апробированных покупных программных средств. Пред­ложенный принцип построения АСЛК позволит обеспечить решение типового спектра задач эталонных траекторных измерений, а также производить оценку точности исполь­зования систем.

Литература

1. Национальный план для систем CNS/ATM. Инструктивный материал. Циркуляр 278^/^4. ИКАО, Монреаль, Канада, 2000.-174 с.

2. Руководство по требуемым навигационным характеристикам (RNP). Doc 9613-AN / 937, ИКАО, 1994. - 48с.

3. Правила організації і проведення наземних та льотних перевірок наземних засобів радіотехнічного забезпечення польотів, авіаційного електрозв'язку та світлосигнального обладнання аеродромів цивільної авіації України. К.: Державіаслужба,

200З. - 220 с.

4. В. П. Харченко, А. А. Жалило, В. В. Конин, В. M. Кондратюк - Зарубежный опыт создания и применения систем FIS (Flight Inspection Systems) для контроля характеристик и сертификации авионики и аэронавигационного обеспечения воздушных судов с исполь­зованием DGPS (DGNSS) подсистем// Аерокосмічні системи моніторингу та керування, Матеріали VI Міжнародної науково-технічної конференції, м. Київ, НАУ, 26-28 квітня 2004 р. Том 2, с. 21.1 - 21.9.

З. Сосновский А.А., Хаймович И.А. Авиационная радионавигация. Справочник. -М.: Транспорт, 1980. - 2ЗЗ с.

б. ДСТУ 2З98-94. Системы посадки воздушных кораблей радиотехнические. Тер­мины и определения. К.: Госстандарт Украины, 1994. - 38 с.

ТОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕАЛИЗАЦИИ РЕЖИМА ТОЧНОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ РРР В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ

«GRAFNAV/ GRAFNET TM». ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Желанов А.А.1, Шелковенков Д.А.1, Жалило А.А1, Шокало В.М.1, Флерко С.Н.2, Черевко В.С.2 1Харьковский национальный университет радиоэлектроники 61166, Харьков, пр. Ленина, каф. основ радиотехники, тел. (057) 702-13-06, E-mail: gpSgroup@kture.kharkov.ua 2ООО «Европромсервис» (NovAtel Ukraine) 61058, Харьков, пр. Ленина, 5, офис 37, тел. (057) 755-61-91, тел./факс (057) 758-56-86, E-mail: info@epS.com.ua PreciSe Point PoSitioning (PPP) iS a form of GPS/GNSS data poSt-proceSSing that doeS not uSe a baSe Station for differential correctionS. It iS performed uSing the obServation data from one receiver, in conjunction with preciSe Satellite orbit and clock fileS, which Serve to minimize the error SourceS. In the report the preliminary reSultS of PPP data poSt-proceSSing reSearch with application «GrafNav/ GrafNet TM» Software are Submitted.

В настоящее время при выполнении геодезических работ требуется, как правило, сантиметровая точность координатных определений. Такой уровень точности достигает­ся при дифференциальном методе обработки фазовых GPS/GNSS наблюдений. Для реа­лизации дифференциального метода [1] обработки GPS/GNSS наблюдений необходимо, чтобы в пункте с неизвестными координатами и в пункте с известными координатами велись квазисинхронные наблюдения. Затем, при обработке формируются разностные уравнения фазовых наблюдений, благодаря которым компенсируются медленноменяю-щиеся составляющие эфемеридных, частотно-временных погрешностей, задержки в тро­посферных и ионосферных слоях и др. При этом применение одинарных и двойных раз­ностей наблюдений [1] позволяет (при определенных условиях) разрешить фазовые не­однозначности, что, в свою очередь, и позволяет достичь сантиметровую, миллиметро­вую точность. Существуют ограничения по удалению станций друг от друга, что может привести к невозможности разрешения фазовой неоднозначности и достижению требуе­мой точности. Отсюда следует, что заданной территории необходимо наличие развитой инфрастуктуры сети опорных станций. В настоящее время на территории Украины дей­ствующая сеть перманентных станций весьма разрежена и не может осуществлять под­держку геодезических работ в полном объеме. Вследствие этого, потребителю при вы­полнении работ необходимо иметь дорогостоящий комплект оборудования, состоящий, как минимум, из двух двухчастотных приемников, один из которых используется в каче­стве базовой станции, требующей достаточной длительной процедуры «привязки». В этих условиях альтернативой является относительно недавно появившийся и вошедший в практику метод точного позиционирования PPP (PreciSe Point PoSitioning).

Важнейшей особенностью метода PPP [2, 3] является то, что он не требует наличия базовой станции для квазисинхронных наблюдений и дифференциальных коррекций. Для компенсации основных погрешностей данный метод предполагает использование высо­коточных оценок орбит и часов спутников, а также оценок тропосферных и ионосферных параметров, межчастотных задержек в радиотрактах спутников. Данную информацию формируют в международных сервисных центрах обработки GPS/GNSS наблюдений, та­ких как IGS, EPN, JPL и др., которые используют наблюдения глобальных и региональ­ных сетей станций и предоставляют ее в виде файлов с расширением *.Sp3, *.clk - орбиты и часы спутников, а также IONEX - файлы для коррекции ионосферных погрешностей. Но при этом возникает проблема, связанная с задержкой получения данных файлов и точностью, которую они обеспечивают. Информация о точности оценок орбит, часов спутников и атмосферных параметров, и время, через которое данная информация дос­тупна в Internet, представлена на сайте центра обработки GNSS наблюдений IGS (http://igScb.jpl.naSa.gov/componentS/prodS).

В январе 2008 года в Украине на рынке продуктов обработки и анализа GPS/GNSS наблюдений появился программный комплекс (ПК) «GrafNav/GrafNet» версии 8.10 [4], который поддерживает ряд традиционых методов обработки GPS/GNSS данных, в том числе, и в режиме PPP. Целью данной работы является исследование точностных и экс­плуатационных возможностей данного режима обработки в реализации ПК «Graf-Nav/GrafNet» версии 8.10, сравнение результатов независимого тестирования с заявлен­ными производителем характеристиками [4] и их дополнение, выработка практических рекомендаций по применению режима РРР в задачах геодезии, кадастра, межевания зем­ли, траекторных измерений и др. Исследования были проведены специалистами кафедры ОРТ ХНУРЭ с использованием наблюдений базовой GPS-станции ХНУРЭ (SURE), а также с использованием наблюдений, полученных при выполнении аэрофосъемки на борту летательного аппарата (ЛА), предоставленных ООО «Аэрокосмическое агенство

«МАГЕЛЛАН» и ЧП «ГЕОСКАНЕС», г. Киев.

В процессе исследований были проведены следующие экспериментальные работы и исследования:

1) Оценка координат станции SURE дифференциальным методом относительно IGS-станции KHAR (ННЦ «Институт метрологии», база ~1300 м) за сутки и с разделени­ем суточного набора наблюдений на интервалы по 3 часа, это позволило оценить точ­ность определения координат за более короткие периоды наблюдений;

2) Оценка координат станции SURE в режиме PPP за сутки и с интервалом 3 часа;

3) Оценка координат траектории полета ЛА при аэрофотосъемке дифференциаль­ным методом;

4) Оценка координат траектории полета ЛА в режиме PPP;

5) Сравнительный анализ полученных результатов.

Оценки координат станции SURE относительно станции KHAR были получены по результатам наблюдений 28 марта 2008 года. Погрешности «привязки» координат SURE составили -2^5 мм (СКО), что позволило принять эти оценки в качестве эталонных коор­динат.

При PPP-режиме обработки статических наблюдений использовались наиболее точные оценки орбит и часов спутников (тип: final), а также оценки значений межчастот­ные задержек в трактах спутников (DCB - Differential Code BiaS). Файлы оценок атмо­сферных параметров IONEX не использовались, так как в обработку принимались двух-частотные GPS/GNSS наблюдения.

Дополнительно был проведен анализ наблюдений с применением ПК «Octava_PPA» [5], который позволяет провести высококачественную предварительную обработку на­блюдений, включая контроль их. Это дало возможность провести анализ изменения точ­ности при обработке а) «сырой» информации и б) после предварительной обработки этих же наблюдений с использованием ПК «Octava_PPA».

Ниже на рис.1 представлены отклонения по плановым координатам между PPP-решением и дифференциальным за сутки и с интервалом 3 часа. На рис. 2 представлены отклонения по высоте для станции SURE с интервалом 3 часа в зависимости от режима обработки.

При исследовании возможностей режима PPP при обработке кинематических на­блюдений используемые бортовые GPS данные ЛА были обработаны с в дифференци­альном и PPP-режиме, а также с применением ПК «Octava_PPA». Погрешности оценки параметров траектории полета ЛА, рассчитанной дифференциальным методом с приме­нением ПК «GrafNav/GrafNet», не превысили 5-Л0 см, что позволило принять такую оценку траектории ЛА в качестве эталонной. В результате были получены невязки PPP и эталонных решений на субметровом уровне точности как по плановым координатам, так и по высоте.

При исследовании возможностей режима PPP при обработке кинематических на­блюдений используемые бортовые GPS данные ЛА были обработаны с применением ПК «GrafNav/GrafNet» в дифференциальном и PPP-режиме, а также с применением ПК «Oc-

1ауа_РРА». Погрешности оценки параметров траектории полета ЛА, рассчитанной диф­ференциальным методом с применением ПК «ОгагКау/ОгайЧеЪ», не превысили 5—10 см, что позволило принять такую оценку траектории ЛА в качестве эталонной.

Рис. 1. Отклонения решений по плановым координатам в зависимости от режима позиционирования за сутки и для трехчасовых сессий

1 2 Л 5 6 7 8

іпІегуаІ.Ііоиг

Рис. 2. Отклонения РРР- решения по высоте от эталонного для трехчасовых сессий

В результате были получены невязки РРР и эталонных решений на субметровом уровне точности как по плановым координатам, так и по высоте.

Сравнительный анализ полученных результатов оценки точностных характеристик режима РРР, реализованного в ПК «ОгайЧау/ОгайЧег», позволил сделать следующие вы­воды:

1) Режим точного позиционирования РРР имеет перспективы широкого практиче­ского использования в Украине, является в ряде практических случаев альтернативой и дополнением к дифференциальным методам точного позиционирования, не требует уста­новки и использования базовых станций. При этом для обработки измерительной инфор­мации требуется использовать точные орбиты и часы спутников, оценки тропосферных и ионосферных параметров, межчастотные задержки в радиотрактах навигационых спут­ников и др.

2) Режим PPP, реализованный в ПК «GrafNav/GrafNet», позволяет получить субде­циметровый/сантиметровый уровень точности для статических наблюдений и субметро­вый уровень точности для кинематических наблюдений. Для статических наблюдений оценки погрешностей определений плановых кординат соответствуют оценкам, заявле-ным в [4], однако погрешности определения вертикальной составляющей превышают за-явленые характеристики и достигают величины З см при суточных наблюдениях и 10-12 см при трехчасовых сеансах. Отдельные выбросы оценок на метровом уровне при кине­матической съемке связаны с изменением геометрического фактора и эволюциями ЛА вовремя движения (полета). Использование дополнительной информации о динамике движения ЛА, по-видимому, позволит исключить аномальные выбросы оценок и улуч­шить представленые результаты, однако это требует дополнительных исследований.

3) Серьезный недостаток режима PPP - зависимость от точности и доступности точных продуктов IGS, что в свою очередь, приводит к задержке обработки до 2 недель. Кроме того, как показало тестирование, для достижения сантиметровой точности дли­тельность сеанса наблюдений для обработки в PPP-режиме увеличивается в 2 и более раз по сравнению с длительностью сеанса наблюдений в дифференциальном режиме;

4) Использование ПК «Octava_PPA» позволило выполнить полный препроцессинг и анализ первичных GPS наблюдений, полученных в статическом и кинематическом режи­мах съемки. Это позволило улучшить точность результатов обработки в статическом ре­жиме на З—10%. При обработке кинематических наблюдений погрешности определения параметров движения ЛА возрастают до метрового уровня и в этом случае использование ПК «Octava_PPA» не дало улучшения точности, по крайней мере, для анализируемой сес­сии измерений.

Преставленные здесь результаты являются предварительными. Планируется прове­дение более детальных и расширенных исследований характеристик PPP режима, в част­ности, зависимости от применяемых типов точных эфемерид и часов (ultra rapid, rapid, final(precise)), коррекций тропосферных и ионосферных параметров для одно-, двухчас-тотной статической и кинематической информации и с изменением интервала времени наблюдений (1, 3, б, 12, 24 часа).

Литература

1. Глобальна система визначення місцеположення (GPS). Теорія і практика / Б. Гофманн-Велленгоф, Г. Ліхтнеггер, Д. Коллінз; Пер. з англ. третього вид. Під ред. Я.С. Яцківа. - Київ: Наукова думка, 199З. - 380 с.

2. Analyzing the Performance Characteristics of a Precise Point Positioning System / Mo-hamed Abdel-Salam, Yang Gao, and Xiaobing Shen. - Portland. ION GPS 2007. - pp. 1893­1899.

3. Precise Positioning with Undifferenced Data / Y. Gao and K. Chen. - The European Navigation Conference, 2004. - pp. 1-9.

4. Static Precise Point Positioning Accuracy in GrafNav 8.10 / Waypoint Products Group, NovAtel Inc. January 2008. www.novatel.com/Documents/, http://eps.com.ua/

З. Features and service performance of multifunctional software toolkit "OCTAVA" for processing and analysis of GPS/GNSS observations / Zhalilo A., Shelkovenkov D.- GEOS 2007 Conference Proceedings, Prague, Czech Republic, 1st - 2nd March 2007, pp. 102-110.

СРРСН'2008

I-ч.і - ЗбЗ

БэтопкоуБкауа А.Ь.......................................263

БэтопкоуБку Ь.1............................................263

А

Аксюта Г.Б....................................................319

Андренко С.Д.................................................48

Андрусенко Н.И..............................................35

Антропов О. С................................................293

Б

Бабкин С.И......................................................79

Багдасарян С.Т..............................................173

Балан М.Г.......................................................48

Богдановский А.Н........................................277

Богомолов Н.П......................................241, 245

Бондаренко М.Ф.............................................87

Бондаренко О.Л............................................315

Бондарук А.Б................................................. 351

Борулько В.Ф................................................293

В

Варавин А.В...................................................48

Васильев В.А.................................................173

Васильев Д.Г.................................................269

Велегжанин И. С.............................................61

Вовк С. М......................................................293

Вовшин Б.М...................................................61

Волох А.В........................................................79

Выплавин П. Л...............................................197

Г

Галевич М.Н..................................................333

Гапотченко О.О............................................137

Гарин Е.Н..............................................245, 249

Гелевей М.А..................................................253

Голованов А.В................................................95

Гончаров А.В................................................169

Горшков С. А.........................................156, 160

Гудков В.Н.........................................................343

Гузь В.И...........................................................35

Гуцев Р.А.......................................................149

Д

Даник В.0......................................................167

Дейнеко В.Н.................................................319

Дідковський В. С.............................................22

Дробахин О.0...............................................293

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