GPS-НАВИГАЦИЯ И ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ СЪЕМКА - РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ВЕРИФИКАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ OMNISTAR


Жалило А. А., Кондратюк В. М., Конин В. В., Сушко В. Г., Харченко В. П., Шелковенков Д. А., Шокало В. М., Куценко А. В.
Государственное предприятие "Конструкторское бюро "Южное" им. М.К. Янгеля * Днепропетровский национальный университет **

Полный текст статьи может быть загружен по ссылке :
http://ans.nau.edu.ua/main/article/01.pdf

Краткая характеристика технологий точного позиционирования.
Рост требований к точности и надежности определения местоположения обусловил появление широкозонных дифференциальных WADGPS подсистем и соответствующих информационных услуг. При традиционном методе дифференциальной навигации [1, 2] референцная станция автономно формирует и распространяет потребителям DGPS-коррекции. При нормальных условиях остаточные после коррекции погрешности позиционирования обусловлены атмосферными эффектами, многолучевостью и орбитальными ошибками. Для погрешностей с сильной пространственно-временной корреляцией эффективность коррекций уменьшается с увеличением расстояния между базовой станцией и потребителем. На больших расстояниях 500–2000 км точность DGPS-позиционирования практически сравнима с точностью автономного режима. При широкозонном подходе наблюдения разреженной сети GPS-станций совместно обрабатываются, чтобы максимально использовать свойства сильной пространственно- временной корреляции атмосферных и орбитальных погрешностей путем их моделирования в зоне покрытия сети референцных станций. Можно выделить две группы алгоритмов для формирования WADGPS-коррекций. Первая группа формирует коррекции в пространстве измерений, вторая – в пространстве состояний отдельных моделируемых составляющих погрешностей наблюдений [3- 5]. При реализации первого подхода, который в литературе название Multi-Reference Differential (MRD), на каждой станции сети одновременно формируются кодовые DGPS- коррекции. Эти коррекции подвергаются обработке таким образом, чтобы сформировать оптимальные для потребителя поправки, получившие название коррекций виртуальной референцной станции (Virtual Reference (Base) Station – VRS(VBS)). Для MRD/VRS метода необходимо относительно небольшое количество референцных станций. Так, компания OmniSTAR/FUGRO обеспечивает VBS-коррекциями Северную Америку с использованием только 10 станций. Во втором подход, получившим название Wide Area Differential (WAD), по двухчастотным наблюдениям сети референцных станций вычисляются параметры моделей каждого источника погрешностей в отдельности. Обычно это – уходы спутниковых часов, эфемериды и ионосферная задержка. Параметры, описывающие поведение этих погрешностей, передаются потребителям в зоне обслуживания сети (GPS/GNSS-подсистемы). У потребителей вектор параметров коррекций преобразуется в вектор коррекций наблюдений для каждого спутника в отдельности с учетом текущего местоположения. В широком смысле этот метод также можно отнести к классу VRS-методов. Метод положен в основу подсистем WAAS, EGNOS и др. Он значительно сложнее MRD-метода и требует адекватного количества референцных станций для его реализации. Считается, что WAD-метод потенциально обладает бoльшими возможностями по ряду характеристик по сравнению с методом MRD, Хотя, как показывает практика, оба метода в эквивалентных условиях дают практически одинаковые результаты. В современных коммерческих двухчастотных сетевых системах (High Performance (HP) OmniSTAR/FUGRO и StarFire NavCom Technologies/John Deere) высокой (дециметровой и сантиметровой) точности с использованием фазовых наблюдений применяют комбинированные методы.