RU2567368C1 - Способ определения координат навигационного приемника - Google Patents
Способ определения координат навигационного приемника Download PDFInfo
- Publication number
- RU2567368C1 RU2567368C1 RU2014123832/07A RU2014123832A RU2567368C1 RU 2567368 C1 RU2567368 C1 RU 2567368C1 RU 2014123832/07 A RU2014123832/07 A RU 2014123832/07A RU 2014123832 A RU2014123832 A RU 2014123832A RU 2567368 C1 RU2567368 C1 RU 2567368C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- navigation receiver
- base station
- satellite
- coordinates
- navigation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средствам навигации и может быть использовано в транспортных средствах для определения местоположения транспортного средства. Достигаемый технический результат изобретения - обеспечение определения координат навигационного приемника с частичной компенсацией погрешностей. Указанный результат достигается за счет того, что спутниковые измерения дальности принимаются навигационным приемником и базовой станцией, причем сигналы измерения дальности, принятые базовой станцией, непосредственно транслируются в навигационный приемник, одновременно с базовой станции в навигационный приемник передается трекерный сигнал дальности базовой станции до навигационного приемника, а для определения координат навигационного приемника используется разность сигналов, полученных от спутника непосредственно и через базовую станцию. 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам навигации по Спутниковым Радионавигационным Системам (СРНС) и может быть использовано для определения координат навигационного приемника. Технический результат заключается в обеспечении возможности определения координат навигационного приемника СРНС с частичной компенсацией погрешностей.
Известны различные способы определения координат навигационного приемника. В [патенте США No 7535414] изложен способ, который предполагает, что перед вычислением координат навигационного приемника производится разрешение неопределенностей в неполных псевдодальностях. В [патенте США No 6417801] предлагается разрешение неопределенностей в неполных псевдодальностях путем добавления в вектор оцениваемых параметров поправки ко времени измерения, перебор всех допустимых целочисленных комбинаций неоднозначностей и выбор нужной из них по критерию минимальности остаточных невязок.
Также для повышения точности определения координат навигационного приемника используются различные алгоритмы компенсации погрешностей часов и погрешностей, обусловленных прохождением радиосигнала через атмосферу [Интерфейсный контрольный документ ГЛОНАСС (5.1 редакция). - М.: РНИИ КП, 2008. - 57 с.], а также применяется дифференциальный режим измерений по кодовым дальностям, реализуемый с помощью контрольного навигационного приемника с известными географическими координатами - т.н. базовой станции [Bar-Sever, Y. A new Massachusetts model for GPS yaw attitude // Journal of Geodesy, 70, 714723, 1996].
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ, описанный в [патенте РФ №2432584. Способ определения координат навигационного приемника спутниковой радионавигационной системы / Васильев М.В., Михайлов Н.В., Поспелов С.С., Джалали Биджан].
Заявленное изобретение направлено на решение задачи повышения точности определения местоположения навигационного приемника.
Поставленная задача возникает при разработке систем контроля и управления транспортными средствами.
Для решения данной задачи используются сигналы измерений расстояния (дальности) между навигационным приемником и спутником ZR, которые в общем виде могут быть записаны как:
где ξс, ηс, ζc - известные координаты спутника в гринвичской СК (ГСК), ξ, η, ζ - текущие координаты навигационного приемника в ГСК, С - номинальное значение скорости света в вакууме, Δτ - погрешность часов навигационного приемника, ΔT - погрешность часов спутника, WИ, WT - погрешности, обусловленные прохождением радиосигнала через ионосферу и тропосферу, WR - погрешности, включающие аппаратурные погрешности навигационного приемника и передатчика спутника, погрешности многолучевости и случайные погрешности измерения.
При непосредственном использовании информационного сигнала (1) неизбежно возникает проблема подавления всех вышеперечисленных помех, мощность которых может существенно превосходить мощность полезного сигнала (истинной дальности), что, в свою очередь, может приводить к расходимости процесса оценивания координат.
Вышеперечисленные алгоритмы компенсации погрешностей, несмотря на усложнение навигационных вычислений, обеспечивают лишь частичное подавление соответствующих помех, а дифференциальный режим, в силу принципа его организации, или не позволяет избавиться от ошибок смещения часов спутников и базовой станции (при использовании первых кодовых разностей), или требует дополнительной информации от второго спутника (при использовании вторых кодовых разностей) [Savage, P.G. Velocity and Position Algorithms // AIAA Journal Of Guidance, Control, And Dynamics, Vol. 21, No. 2, March-April 1983, pp. 208-221]. Более того, для организации дифрежима на базовой станции необходимо иметь навигационный вычислитель, мощность которого зависит от состава наблюдаемого спутникового созвездия [Dare, P., Saleh, H. Network Design: Logistics Solution Using Optimal and Near-Optimal Methods // Journal of Geodesy, vol. 74, pp. 467-478, 2000].
Для устранения этих недостатков схема организации режима измерений формируется следующим образом. В навигационном приемнике дополнительно реализуется возможность приема сигналов т.н. трекерных измерений - измерений расстояния (дальности) навигационного приемника от базовой станции, передаваемых с базовой станции на навигационный приемник. Трекерный сигнал может передаваться как на частотах спутниковых сообщений и приниматься навигационным приемником (здесь базовая станция выступает в роли псевдоспутника), так и по обычным каналам сети GSM, что не приводит к дополнительным аппаратурным затратам при организации режима трекерных измерений [Интерактивная геоинформационная система «Сириус-навигатор» // Свидетельство о гос. регистрации программ для ЭВМ №2010614154 от 25.06.2010. - Животченко B.C. и др.].
На фиг. 1 показана схема передачи трекерных сигналов, где использованы обозначения: спутники li, i=1,N, базовая станция 2, навигационный приемник 3.
В заявленном способе определения координат навигационного приемника предлагается, во-первых, с базовой станции на объект передавать не поправки дальности, а просто трекерный сигнал дальности базовой станции до объекта ZRT:
где ξБ, ηБ, ζБ - известные координаты базовой станции, ΔτБ - погрешность часов базовой станции, WRT - погрешности, включающие аппаратурные погрешности передатчика базовой станции и навигационного приемника, погрешности многолучевости и случайные погрешности измерения.
Во-вторых, с базовой станции непосредственно транслировать на навигационный приемник принятый ею сигнал кодовых измерений дальности спутника до базовой станции ZRБ:
где WRБ - погрешности, включающие аппаратурные погрешности приемника базовой станции и передатчика спутника, погрешности многолучевости и случайные погрешности измерения.
В-третьих, в качестве сигнала измерения (используемого далее для определения координат объекта) рассматривать не кодовые измерения дальности спутника до объекта, а линейную комбинацию ZR* сигналов ZR, ZRБ, ZRT:
ZR*=ZR-ZRБ-ZRT.
В этом случае в соответствии с (1), (2), (3) сигнал ZR* имеет вид:
Комбинированный сигнал ZR* свободен от погрешностей, в наибольшей степени влияющих на точность спутниковой навигации: погрешностей часов объекта, базовой станции и спутника, а также погрешностей, обусловленных прохождением радиосигнала через ионосферу и тропосферу.
В свою очередь, линейная комбинация погрешностей WR-WRБ-WRT не зависит от характерных для традиционной схемы помех, также существенно влияющих на общую точность решения навигационной задачи: аппаратурных погрешностей передатчика спутника и погрешностей многолучевости при передаче навигационных сообщений от спутника. В целом это резко снижает уровень помех в сигнале ZR*, что при использовании его для определения вектора координат повышает точность оценки последнего.
При этом навигационный приемник использует сообщения, полученные от базовой станции, для всех спутников, находящихся в видимости навигационного приемника, а сформированные в соответствии с (4) линейные комбинации сигналов от первого, второго, третьего и более спутников используются для традиционного итеративного решения [Интерфейсный контрольный документ ГЛОНАСС (5.1 редакция). - М.: РНИИ КП, 2008. - 57 с.] соответствующей системы уравнений с тремя неизвестными ξ, η, ζ с целью высокоточного определения координат навигационного приемника.
Простота и точность данного способа определения координат навигационного приемника делают его весьма перспективным при разработке систем контроля и навигации транспортных средств.
Claims (1)
- Способ определения координат навигационного приемника, заключающийся в том, что спутниковые измерения дальности принимаются навигационным приемником и базовой станцией, причем сигналы измерения дальности, принятые базовой станцией, непосредственно транслируются в навигационный приемник, одновременно с базовой станции в навигационный приемник передается трекерный сигнал дальности базовой станции до навигационного приемника, а для определения координат навигационного приемника используется разность сигналов, полученных от спутника непосредственно и через базовую станцию.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014123832/07A RU2567368C1 (ru) | 2014-06-10 | 2014-06-10 | Способ определения координат навигационного приемника |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014123832/07A RU2567368C1 (ru) | 2014-06-10 | 2014-06-10 | Способ определения координат навигационного приемника |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2567368C1 true RU2567368C1 (ru) | 2015-11-10 |
Family
ID=54537004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014123832/07A RU2567368C1 (ru) | 2014-06-10 | 2014-06-10 | Способ определения координат навигационного приемника |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2567368C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2182341C2 (ru) * | 1995-11-14 | 2002-05-10 | Сантр Насьональ Д'Этюд Спасьяль | Глобальная космическая система определения местоположения и радионавигации, радиомаяк и приемник, используемые в данной системе |
US20060015250A1 (en) * | 2004-07-14 | 2006-01-19 | Lockheed Martin Corporation | GPS navigation with integrated phase track filter |
US20070252754A1 (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-01 | Alexander Steven B | System and method for advanced tight coupling of GPS and navigation based on dead reckoning |
JP2008111684A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Japan Radio Co Ltd | 衛星信号追尾装置及びそれを備えた衛星信号受信機 |
RU2333538C2 (ru) * | 2006-07-12 | 2008-09-10 | ООО "Фирма "НИТА" | Способ индикации положения объектов наблюдения |
RU2432584C2 (ru) * | 2010-01-25 | 2011-10-27 | Мстар Семикондактор, Инк. | Способ определения координат мобильного приемника спутниковой радионавигационной системы (срнс) |
RU2516706C2 (ru) * | 2008-10-28 | 2014-05-20 | Ресерч Ин Моушен Лимитед | Cистема слежения за трекерами, способ наблюдения и охраны подвижных объектов и устройств контроля местонахождения объекта |
-
2014
- 2014-06-10 RU RU2014123832/07A patent/RU2567368C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2182341C2 (ru) * | 1995-11-14 | 2002-05-10 | Сантр Насьональ Д'Этюд Спасьяль | Глобальная космическая система определения местоположения и радионавигации, радиомаяк и приемник, используемые в данной системе |
US20060015250A1 (en) * | 2004-07-14 | 2006-01-19 | Lockheed Martin Corporation | GPS navigation with integrated phase track filter |
US20070252754A1 (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-01 | Alexander Steven B | System and method for advanced tight coupling of GPS and navigation based on dead reckoning |
RU2333538C2 (ru) * | 2006-07-12 | 2008-09-10 | ООО "Фирма "НИТА" | Способ индикации положения объектов наблюдения |
JP2008111684A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Japan Radio Co Ltd | 衛星信号追尾装置及びそれを備えた衛星信号受信機 |
RU2516706C2 (ru) * | 2008-10-28 | 2014-05-20 | Ресерч Ин Моушен Лимитед | Cистема слежения за трекерами, способ наблюдения и охраны подвижных объектов и устройств контроля местонахождения объекта |
RU2432584C2 (ru) * | 2010-01-25 | 2011-10-27 | Мстар Семикондактор, Инк. | Способ определения координат мобильного приемника спутниковой радионавигационной системы (срнс) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107710017B (zh) | 用于在实时运动模式和相对定位模式之间切换的卫星导航接收器及方法 | |
AU2012286233B2 (en) | Platform relative navigation using range measurements | |
EP2634593B1 (en) | Positioning using a local wave-propagation model | |
US20240085567A1 (en) | System and method for correcting satellite observations | |
AU2015264707B2 (en) | Direct geolocation from TDOA, FDOA, and AGL | |
US9612340B1 (en) | Systems, methods, devices and subassemblies for creating and delivering crowd-sourced GNSS models | |
TW201314239A (zh) | 移動資訊確定裝置、方法以及接收器 | |
US20170097422A1 (en) | Method and system for positioning and timing of a radionavigation receiver | |
KR101429474B1 (ko) | 항법위성의 배치정보를 이용한 위성항법 보강 시스템 및 위성항법 보강 방법 | |
CN105372692A (zh) | 一种北斗测姿接收机的快速整周模糊度方法 | |
KR101184043B1 (ko) | 측정치 보정정보의 위치영역 매핑을 이용한 위성항법 보강방법 | |
US12061275B2 (en) | Enhancing sensitivity to reflected GNSS signals | |
WO2024050094A1 (en) | System and method for determining gnss corrections | |
RU2567368C1 (ru) | Способ определения координат навигационного приемника | |
JP2013108961A (ja) | 測位装置及びプログラム | |
JP2019168257A (ja) | 移動体情報推定装置及びプログラム | |
KR20140142610A (ko) | 위치 측정 장치 및 방법 | |
Sunehra et al. | Estimation of total electron content and instrumental biases of low latitude global positioning system stations using Kalman filter | |
RU2638411C2 (ru) | Способ идентификации параметров навигационных спутников с компенсацией погрешностей навигационного приемника | |
RU2584541C1 (ru) | Способ идентификации параметров навигационных спутников | |
RU2018111105A (ru) | Комплексный способ навигации летательного аппарата | |
Karamat | Improved land vehicle navigation and GPS integer ambiguity resolution using enhanced reduced-IMU/GPS integration | |
RU2770311C2 (ru) | Способ навигации объекта с использованием радиотехнической дальномерной системы | |
Li et al. | An improved ambiguity resolution algorithm based on particle filter for ins/rtk integration in urban environments | |
RU2587666C1 (ru) | Способ идентификации параметров навигационных спутников |