Точная временная привязка

Вычисления напрямую зависят от точности хода часов. Код должен генерироваться на спутнике и приёмнике в одно и то же время. На спутниках установлены атомные часы, имеющие точность около одной наносекунды. Однако это слишком дорого, чтобы устанавливать такие часы в каждый приёмник. В приемниках используются кварцевые генераторы, поэтому начало отсчета смещено от­носительно начала излучения сигнала спутникового передатчика на неизвестную величину Dt, дальность до i-го КА измеряется с ошибкой

.

Сказанное иллюстрируется временными диаграммами на рисунке 7.

Рисунок 7 - Импульсы на КА и в аппаратуре потребителя

Излучение сигналов всех КА стро­го синхронизировано благодаря корректирующим командам контрольно-измерительного комплекса. Поэтому дальности до различных КА измеря­ются в аппаратуре потребителей с одной и той же ошибкой DD, т.е. истинная дальность до i-го КА

Величина измеренной дальности Di’ называется псевдодальностью.

Измерения от четвёртого спутника используются для устранения ошибок, которые возникают, если часы на спутнике и в приёмнике не синхронизированы. Для наглядности, иллюстрации, приведённые ниже, рассматривают ситуацию на плоскости.

Если часы на спутнике и в приёмнике имеют одинаковую точность хода, то точное местоположение может быть найдено по измерениям расстояния до двух спутников.

Рисунок 8 - Два измерения с точными часами на плоскости

Если получены измерения с трёх спутников и все часы точные, то круг описанный радиус-вектором от третьего спутника будет пересекаться как показано на рисунке.

Рисунок 9 - Три измерения с точными часами на плоскости

Однако, если часы в приёмнике спешат на 1 секунду, то картина будет выглядеть следующим образом.

Рисунок 10 - Три измерения с более быстрым ходом часов на плоскости

Если сделать замер до третьего спутника, то полученный радиус-вектор не пересечётся с двумя другими как показано на рисунке.

Когда приёмник получает серию измерений, которые не пересекаются в одной точке, то компьютер в приёмнике начинает вычитать (или добавлять) время методом последовательных итерации до тех пор, пока не сведёт все измерения к одной точке. После этого вычисляется поправка и делается соответствующее уравнивание.

Если требуется третье измерение, то необходим четвёртый спутник для устранения ошибок хода часов в приёмнике. Таким образом, при работе необходимо иметь минимум четыре спутника, чтобы определить трёхмерные координаты объекта.

Вопросы для самоконтроля :

4. Для вычисления координат объекта в системах ГЛОНАСС и GPS используется:

· определение числа видимых в данной момент спутников и анализ изменения этого числа со временем;

· измерение времени распространения сигнала от спутников с известными координатами до объекта;

· анализ доплеровского смещения частоты сигнала;

5. По измерению расстояний от какого минимального числа спутников могут быть вычислены координаты для места на поверхности Земли?

· 1;

· 2;

· 3;

· 4.

6. Сигналы со спутников распространяются со скоростью:

· света;

· звука;

· скорость задается для каждого спутника для разделения каналов.

7. Точная временная привязка обеспечивается:

· использованием точных атомных часов в спутниках и приемниках;

· компенсацией временного сдвига использованием измерения расстояния до дополнительного спутника.

Дата добавления: 2014-01-07