RU2584243C1 - Method of determining navigation satellite system signal delay in ionosphere - Google Patents

Method of determining navigation satellite system signal delay in ionosphere Download PDF

Info

Publication number
RU2584243C1
RU2584243C1 RU2015110269/07A RU2015110269A RU2584243C1 RU 2584243 C1 RU2584243 C1 RU 2584243C1 RU 2015110269/07 A RU2015110269/07 A RU 2015110269/07A RU 2015110269 A RU2015110269 A RU 2015110269A RU 2584243 C1 RU2584243 C1 RU 2584243C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ionosphere
delay
navigation
increment
navigation satellite
Prior art date
Application number
RU2015110269/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Сергеевич Курносов
Юрий Леонидович Фатеев
Original Assignee
Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) filed Critical Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу)
Priority to RU2015110269/07A priority Critical patent/RU2584243C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2584243C1 publication Critical patent/RU2584243C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/04—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing carrier phase data

Abstract

FIELD: navigation.
SUBSTANCE: invention relates to satellite navigation and can be used for determining ionosphere signal delay of global navigation satellite systems by means of consumer`s double-frequency navigation equipment. x. For this purpose, determination of ionospheric delay is performed by solving system of equations written on differences of increments of phase pseudo-ranges on two carrier frequencies.
EFFECT: technical result is improved accuracy of determining signal delay in ionosphere due to exclusion of code measurements and measuring phase pseudo-range on two carrier frequencies.
1 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области спутниковой навигации и предназначено для определения задержки сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) в ионосфере с помощью двухчастотной навигационной аппаратуры потребителя (НАП).The present invention relates to the field of satellite navigation and is intended to determine the delay of signals of global navigation satellite systems (GNSS) in the ionosphere using dual-frequency consumer navigation equipment (NAP).

При распространении сигнала на трассе навигационный космический аппарат (НКА) - потребитель - этот сигнал проходит через ионосферу, которая содержит значительное число свободных электронов. Скорость распространения спутникового навигационного сигнала в ионосфере зависит от числа свободных электронов на его пути. При прохождении навигационного сигнала через ионосферу на рабочей частоте (1,6 ГГц) задержка сигнала в ионосфере составляет от 2 до 10 метров. Главными факторами, оказывающими влияние на величину задержки сигнала, являются: солнечная активность, угол места НКА, время (суток, года, фазы 11-летнего цикла солнечной активности), географические координаты потребителя.When a signal propagates along a path, a navigation spacecraft (NSC) - a consumer - this signal passes through the ionosphere, which contains a significant number of free electrons. The propagation velocity of a satellite navigation signal in the ionosphere depends on the number of free electrons in its path. When the navigation signal passes through the ionosphere at the operating frequency (1.6 GHz), the signal delay in the ionosphere is from 2 to 10 meters. The main factors affecting the magnitude of the signal delay are: solar activity, elevation angle of the spacecraft, time (days, years, phases of the 11-year cycle of solar activity), geographic coordinates of the consumer.

Известен способ двухчастотного определения задержки сигнала в ионосфере [1], по которому определяют псевдодальности кодовых измерений на двух несущих частотах. Способ основан на зависимости диэлектрической проницаемости среды от частоты.There is a method of two-frequency determination of signal delay in the ionosphere [1], which determines the pseudorange of code measurements at two carrier frequencies. The method is based on the dependence of the dielectric constant of the medium on frequency.

Недостатком данного способа является большая систематическая погрешность, которая возникает из-за разницы задержек сигналов в трактах двухчастотной НАП. Для компенсации погрешности применяется калибровка аппаратуры, поскольку в противном случае систематическая погрешность при определении параметров ионосферы может превышать задержку сигнала в ионосфере. Процедура калибровки ресурсозатратна, поскольку для исключения систематической погрешности необходимо выполнять ее перед каждым сеансом наблюдений. Поэтому, как правило, калибровка НАП применяется только в приемниках геодезического класса.The disadvantage of this method is the large systematic error that occurs due to the difference in the delay of the signals in the paths of the two-frequency NAP. To compensate for the error, calibration of the equipment is used, since otherwise the systematic error in determining the parameters of the ionosphere may exceed the signal delay in the ionosphere. The calibration procedure is resource-consuming, since it is necessary to perform it before each observation session to eliminate systematic error. Therefore, as a rule, NAP calibration is used only in geodetic class receivers.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ одночастотного определения задержки сигналов навигационной спутниковой системы в ионосфере, по которому измеряют псевдодальности по дальномерному коду и фазе несущей частоты, определяют приращения псевдодальностей за время между текущими и предыдущими измерениями, вычисляют разности приращений псевдодальностей и при помощи фильтра Калмана определяют задержку сигнала в ионосфере [2]. При реализации способа характерно отсутствие систематической погрешности, определяемой задержкой сигнала в трактах НАП.Closest to the claimed invention is a method of single-frequency determination of the delay of the signals of a navigation satellite system in the ionosphere, by which pseudorange is measured by the rangefinder code and the phase of the carrier frequency, the increments of the pseudorange over the time between the current and previous measurements are calculated, the differences of the increments of the pseudorange are calculated, and the Kalman filter is determined signal delay in the ionosphere [2]. When implementing the method is characterized by the absence of a systematic error determined by the delay of the signal in the paths of the NAP.

К недостаткам известного способа следует отнести наличие значительной шумовой погрешности кодовых измерений. При этом известно, что шумовая погрешность кодовых измерений превышает шумовую погрешность измерений по фазе несущей [3].The disadvantages of this method include the presence of a significant noise error code measurements. It is known that the noise error of code measurements exceeds the noise error of measurements on the phase of the carrier [3].

В основу изобретения положена задача повышения точности определения задержки сигнала в ионосфере за счет исключения кодовых измерений и применения измерений фазовой псевдодальности на двух несущих частотах.The basis of the invention is to improve the accuracy of determining signal delay in the ionosphere by eliminating code measurements and applying phase pseudorange measurements at two carrier frequencies.

Поставленная задача решается тем, что в способе определения задержки сигналов навигационной спутниковой системы в ионосфере, по которому измеряют фазовую псевдодальность на несущей частоте, определяют приращение псевдодальности за время между текущим и предыдущим измерениями, согласно изобретению измерение фазовых псевдодальностей и вычисление их приращений осуществляют на двух несущих частотах, затем вычисляют разность между полученными приращениями, а задержку сигналов навигационной спутниковой системы в ионосфере определяют по формуле:The problem is solved in that in the method for determining the delay of the signals of the navigation satellite system in the ionosphere, which measure the phase pseudorange at the carrier frequency, determine the increment of the pseudorange for the time between the current and previous measurements, according to the invention, the measurement of the phase pseudorange and the calculation of their increments is carried out on two carriers frequencies, then the difference between the obtained increments is calculated, and the delay of the signals of the navigation satellite system in the ionosphere is determined by about the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где

Figure 00000002
- накопленное значение наклонного фактора для j-го НКА;Where
Figure 00000002
- the accumulated value of the inclined factor for the j-th spacecraft;

i - текущий момент времени, с;i - current time, s;

j - номер навигационного космического аппарата, j=1,2,…,n;j is the number of the navigation spacecraft, j = 1,2, ..., n;

k - коэффициент фильтрации, 0<k<1;k is the filtration coefficient, 0 <k <1;

N(i) - количество навигационных космических аппаратов, видимых в текущий момент времени i;N (i) is the number of navigation spacecraft visible at the current moment of time i;

Figure 00000003
- приращение наклонного фактора;
Figure 00000003
- increment of the inclined factor;

Figure 00000004
- наклонный фактор;
Figure 00000004
- inclined factor;

Re - радиус Земли, м;R e is the radius of the Earth, m;

h - средняя высота ионосферного слоя, м;h is the average height of the ionospheric layer, m;

Figure 00000005
- угол места j-го НКА, град;
Figure 00000005
- elevation angle of the j-th spacecraft, degrees;

Figure 00000006
- накопленное значение наклонной задержки навигационного спутникового сигнала в ионосфере, м;
Figure 00000006
- the accumulated value of the oblique delay of the navigation satellite signal in the ionosphere, m;

Figure 00000007
- приращение наклонной задержки навигационного спутникового сигнала в ионосфере, м;
Figure 00000007
- increment of the oblique delay of the navigation satellite signal in the ionosphere, m;

f1, f2 - несущая частота для частотного диапазона L1, L2 соответственно, Гц;f 1 , f 2 - carrier frequency for the frequency range L1, L2, respectively, Hz;

Figure 00000008
- приращение фазовой псевдодальности, измеренной на несущей частоте f1, м;
Figure 00000008
- increment of the phase pseudorange measured at the carrier frequency f 1 , m;

Figure 00000009
- приращение фазовой псевдодальности, измеренной на несущей частоте f2, м.
Figure 00000009
- increment of the phase pseudorange measured at the carrier frequency f 2 , m

На фиг. 1 представлена структурная схема навигационной аппаратуры потребителя, на фиг. 2 приведена блок-схема алгоритма, реализующего предлагаемый способ определения задержки сигналов навигационной спутниковой системы в ионосфере.In FIG. 1 is a structural diagram of consumer navigation equipment; FIG. 2 shows a block diagram of an algorithm that implements the proposed method for determining the delay of signals of a navigation satellite system in the ionosphere.

Навигационная аппаратура потребителя включает следующие блоки: антенну, радиотракт (РТ), опорный генератор (ОГ) и блок цифровой обработки сигналов (ЦОС). При этом блок цифровой обработки сигналов содержит блок первичной обработки сигналов (ПОС) и блок вторичной обработки сигналов (ВОС).The consumer’s navigation equipment includes the following units: antenna, radio path (RT), reference generator (OG), and digital signal processing unit (DSP). In this case, the digital signal processing unit comprises a primary signal processing unit (PIC) and a secondary signal processing unit (VOS).

На вход антенного блока поступают навигационные сигналы от НКА, затем в РТ навигационный сигнал разделяется на два канала на несущих частотах f1 и f2, где навигационный сигнал фильтруется и усиливается. С выхода РТ сигналы поступают на блок ПОС, где производятся измерения псевдодальностей и других параметров для каждого НКА, которые затем передаются в блок ВОС, где заявляемый способ может быть реализован на программном уровне с применением микропроцессорного вычислительного модуля, например АМ4379 фирмы Texas Instrumets, или с применением аналогичного вычислителя, реализованного в программируемой логической интегральной схеме, в соответствии с блок-схемой алгоритма (фиг. 2).At the input of the antenna unit, navigation signals from the satellite are received, then in the RT the navigation signal is divided into two channels at the carrier frequencies f 1 and f 2 , where the navigation signal is filtered and amplified. From the RT output, the signals are sent to the POS block, where pseudorange and other parameters are measured for each satellite, which are then transmitted to the BOC block, where the claimed method can be implemented at the software level using a microprocessor-based computing module, for example, AM4379 from Texas Instrumets, or using a similar calculator implemented in a programmable logic integrated circuit, in accordance with the block diagram of the algorithm (Fig. 2).

В заявляемом способе используется модель ионосферы, согласно которой ионосфера представляет собой тонкий равномерный слой на некоторой высоте h. Используя данную модель ионосферы, вертикальную задержку навигационного спутникового сигнала можно найти из следующего выражения [3]:In the claimed method, a model of the ionosphere is used, according to which the ionosphere is a thin uniform layer at a certain height h. Using this model of the ionosphere, the vertical delay of the navigation satellite signal can be found from the following expression [3]:

Figure 00000010
Figure 00000010

где

Figure 00000011
- наклонный фактор j-го НКА;Where
Figure 00000011
- the inclined factor of the j-th NCA;

Re - радиус Земли, м;R e is the radius of the Earth, m;

h - средняя высота ионосферного слоя, м;h is the average height of the ionospheric layer, m;

Figure 00000012
- угол места j-го НКА, град;
Figure 00000012
- elevation angle of the j-th spacecraft, degrees;

Figure 00000013
- наклонная задержка навигационного спутникового сигнала в ионосфере j-го НКА, м;
Figure 00000013
- oblique delay of the navigation satellite signal in the ionosphere of the j-th spacecraft, m;

f1,f2 - несущая частота для частотного диапазона L1 и L2 соответственно, Гц;f 1 , f 2 - carrier frequency for the frequency range L1 and L2, respectively, Hz;

Figure 00000014
и
Figure 00000015
- фазовая псевдодальность на несущей частоте f1, f2 соответственно, м.
Figure 00000014
and
Figure 00000015
- phase pseudorange at the carrier frequency f 1 , f 2, respectively, m

Figure 00000016
- вертикальная задержка навигационного спутникового сигнала в ионосфере, м;
Figure 00000016
- vertical delay of the navigation satellite signal in the ionosphere, m;

i - текущий момент времени, с;i - current time, s;

j - номер навигационного космического аппарата, j=1,2,…,n;j is the number of the navigation spacecraft, j = 1,2, ..., n;

N(i) - количество навигационных космических аппаратов, видимых в текущий моменты времени i.N (i) - the number of navigational spacecraft visible at current times i.

Прямые измерения фазовой псевдодальности содержат систематические погрешности и фазовую неоднозначность [3]. На малом временном интервале данные погрешности можно считать постоянными, соответственно в приращениях прямых измерений можно считать, что погрешности отсутствуют.Direct measurements of the phase pseudorange contain systematic errors and phase ambiguity [3]. For a small time interval, these errors can be considered constant, respectively, in increments of direct measurements, we can assume that there are no errors.

Осуществив переход к приращениям соответствующих измерений, определим приращение наклонной задержки в ионосфере для j-го НКА:Having made the transition to increments of the corresponding measurements, we determine the increment of the oblique delay in the ionosphere for the jth satellite:

Figure 00000017
Figure 00000017

где

Figure 00000018
- приращение наклонного фактора для j-го НКА;Where
Figure 00000018
- increment of the inclined factor for the j-th NKA;

Figure 00000019
- приращение вертикальной задержки навигационного спутникового сигнала в ионосфере, м.
Figure 00000019
- increment of the vertical delay of the navigation satellite signal in the ionosphere, m

Известно, что вертикальная задержка является медленно меняющейся функцией от времени, соответственно приращения вертикальной задержки будут очень малы, поэтому вторым слагаемым правой части уравнения (2) можно пренебречь. В итоге получим систему уравнений для определения вертикальной задержки сигнала Iв:It is known that the vertical delay is a slowly varying function of time; accordingly, the increments of the vertical delay will be very small; therefore, the second term of the right-hand side of equation (2) can be neglected. As a result, we obtain a system of equations for determining the vertical delay of the signal I in :

Figure 00000020
Figure 00000020

Последовательность действий для решения системы уравнений (3) представлена на фиг. 2. В соответствии с этой блок-схемой сначала производят измерения угла места и фазовых псевдодальностей на двух несущих частотах (оператор 1). На следующем шаге инициализируют переменную j (оператор 2) и проверяют условие окончания цикла, где N(i) - количество НКА, видимых в текущий момент времени i (оператор 3).The sequence of actions for solving the system of equations (3) is presented in FIG. 2. In accordance with this flowchart, the elevation and phase pseudorange measurements at two carrier frequencies are first made (operator 1). In the next step, initialize the variable j (operator 2) and check the termination condition of the cycle, where N (i) is the number of satellite that are currently visible i (operator 3).

Для осуществления заявляемого способа необходимо, чтобы количество НКА и их номера в текущий момент времени i и предыдущий момент времени i-1 совпадали.For the implementation of the proposed method, it is necessary that the number of NCA and their numbers at the current time i and the previous time i-1 coincide.

Для этого на следующем шаге инициализируют переменную m (оператор 4) и проверяют условие окончания цикла, где N(i-1) - количество НКА, видимых в предыдущий момент времени i-1 (оператор 5). Затем сравнивают номера НКА, видимых в текущий и предыдущий момент времени (оператор 6), где S(i) - номер НКА в текущий момент времени, а S(i-1) - номер НКА в предыдущий момент времени.To do this, at the next step, initialize the variable m (operator 4) and check the condition for the end of the cycle, where N (i-1) is the number of satellite visible at the previous time i-1 (operator 5). Then compare the numbers of the NCA visible at the current and previous time (operator 6), where S (i) is the number of the NCA at the current time, and S (i-1) is the number of the NCA at the previous time.

Если номера НКА не совпадают, то дальнейший расчет параметров для данного НКА не производят, а увеличивают переменную m (оператор 7) и проверяют условие окончания цикла (оператор 5). Как только условие цикла (оператор 5) становится ложным, то увеличивают переменную j (оператор 14) и алгоритм повторяется, пока выполняется условие цикла (оператор 3).If the NSC numbers do not match, then the further calculation of the parameters for this NSC is not performed, but the variable m is increased (operator 7) and the condition for ending the cycle is checked (operator 5). As soon as the loop condition (operator 5) becomes false, the variable j (operator 14) is increased and the algorithm repeats until the loop condition (operator 3) is satisfied.

Если номера НКА (оператор 6) совпадают, то на следующем шаге вычисляют наклонный фактор (оператор 8). Затем вычисляют приращения фазовых псевдодальностей на двух несущих частотах для j-го НКА (оператор 9):If the numbers of the NKA (operator 6) are the same, then at the next step the oblique factor (operator 8) is calculated. Then, the increments of phase pseudorange at two carrier frequencies for the jth satellite are calculated (operator 9):

Figure 00000021
Figure 00000021

Аналогично находят приращение наклонного фактора для j-го НКА (оператор 10):Similarly, the increment of the oblique factor for the jth satellite is found (operator 10):

Figure 00000022
Figure 00000022

Затем вычисляют приращение наклонной задержки для j-го НКА (оператор 11):Then calculate the increment of the inclined delay for the j-th satellite (operator 11):

Figure 00000023
Figure 00000023

При использовании приращений измерений наклонный фактор и наклонная задержка сигнала изменяются незначительно, но при этом шумовая погрешность измерений остается неизменной. В результате шумовая погрешность измерений может превышать полезный сигнал. Для исключения данного недостатка необходимо накапливать измерения.When using increments of measurements, the oblique factor and the oblique signal delay vary insignificantly, but the noise error of the measurements remains unchanged. As a result, the noise measurement error may exceed the useful signal. To eliminate this drawback, it is necessary to accumulate measurements.

Поскольку фазовые псевдодальности поступают непрерывно, то при применении статичного интервала накопления накладываются дополнительные ограничения на аппаратуру потребителя, так как увеличивается объем хранимой информации.Since phase pseudorange arrives continuously, when applying the static accumulation interval, additional restrictions are imposed on the consumer's equipment, since the amount of stored information increases.

Предлагаемый способ реализуется в режиме реального времени. Для того чтобы уменьшить объем хранимой информации, применяется сумма с накоплением (оператор 12). Определим накопленное значения наклонной задержки сигнала в ионосфере для j-го НКА:The proposed method is implemented in real time. In order to reduce the amount of information stored, the accumulated amount is applied (operator 12). We define the accumulated values of the oblique delay of the signal in the ionosphere for the jth satellite:

Figure 00000024
Figure 00000024

Для уменьшения влияния предыдущих измерений каждое предыдущее измерение умножается на (1-k), где k - коэффициент фильтрации, причем всегда выполняется условие, что 0<k<1, процедура повторяется для каждого последующего измерения. Такой подход позволяет использовать последующее измерение для уточнения текущего решения.To reduce the influence of previous measurements, each previous measurement is multiplied by (1-k), where k is the filtration coefficient, and the condition that 0 <k <1 is always fulfilled, the procedure is repeated for each subsequent measurement. This approach allows the use of subsequent measurement to clarify the current solution.

Коэффициент фильтрации k выбирается по результатам экспериментальных исследований таким образом, чтобы уменьшить влияние шумовой погрешности на вертикальную задержку, но при этом оставить неизменным исходный ряд вертикальной задержки сигнала в ионосфере.The filtering coefficient k is selected according to the results of experimental studies in such a way as to reduce the influence of noise error on the vertical delay, but at the same time leave the original series of the vertical signal delay in the ionosphere unchanged.

Аналогично определяют накопленные приращения наклонного фактора (оператор 13) для j-го НКА:The accumulated increments of the inclined factor (operator 13) for the jth satellite are determined in a similar way:

Figure 00000025
Figure 00000025

Затем увеличивают на единицу переменную j (оператор 14) и проверяют условие окончания цикла (оператор 3). Вертикальную задержку навигационного спутникового сигнала в ионосфере вычисляют после того, как условие цикла становится ложным (оператор 3).Then the variable j is increased by one (operator 14) and the condition for ending the cycle (operator 3) is checked. The vertical delay of the navigation satellite signal in the ionosphere is calculated after the cycle condition becomes false (operator 3).

После решают систему уравнений (3) с помощью метода наименьших квадратов и определяют вертикальную задержку навигационного спутникового сигнала в ионосфере (оператор 15):Then solve the system of equations (3) using the least squares method and determine the vertical delay of the navigation satellite signal in the ionosphere (operator 15):

Figure 00000026
Figure 00000026

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять вертикальную задержку навигационного спутникового сигнала в ионосфере в режиме реального времени, используя для этого измерения фазовых псевдодальностей на двух несущих частотах.Thus, the proposed method allows you to determine the vertical delay of the navigation satellite signal in the ionosphere in real time, using for this measurement of phase pseudorange at two carrier frequencies.

Применение измерений фазовых псевдодальностей на двух несущих частотах позволило уменьшить влияние шумовой погрешности на определение задержки навигационного сигнала в ионосфере, поскольку известно, что шумовая погрешность фазовых измерений на несколько порядков ниже, чем кодовых измерений, применяемых в прототипе [3].The use of phase pseudorange measurements at two carrier frequencies made it possible to reduce the influence of noise error on determining the delay of a navigation signal in the ionosphere, since it is known that the noise error of phase measurements is several orders of magnitude lower than the code measurements used in the prototype [3].

В заявляемом способе исключена систематическая погрешность, обусловленная задержкой сигнала в трактах НАП, за счет применения приращений соответствующих измерений.In the claimed method, a systematic error due to the delay of the signal in the paths of the NAP is eliminated due to the use of increments of the corresponding measurements.

Источники информацииInformation sources

1. IS-GPS-200, Revision Е, 8 June 2010. - 185 p.1. IS-GPS-200, Revision E, June 8, 2010. - 185 p.

2. Пат. RU 2208809, МПК7 G01S 5/02, G01S 1/32, Н04В 7/185. Способ одночастотного определения задержки сигналов навигационной спутниковой системы в ионосфере / Казанцев М.Ю., Кокорин В.И., Фатеев Ю.Л.; заявитель ГОУ ВПО «Красноярский государственный технический университет». - №2002104727/09; заявл. 21.02.2002. опубл. 20.07.2003.2. Pat. RU 2208809, IPC 7 G01S 5/02, G01S 1/32, Н04В 7/185. The method of single-frequency determination of the delay of the signals of the navigation satellite system in the ionosphere / Kazantsev M.Yu., Kokorin V.I., Fateev Yu.L .; applicant GOU VPO Krasnoyarsk State Technical University. - No. 2002104727/09; declared 02.21.2002. publ. 07/20/2003.

3. Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии. В 2 т. Т. 1. Монография / К.М. Антонович; ГОУ ВПО "Сибирская государственная геодезическая академия". М.: ФГУП "Картгеоцентр", 2005. - 334 с.3. Antonovich K.M. The use of satellite radio navigation systems in geodesy. In 2 t. T. 1. Monograph / K.M. Antonovich; GOU VPO "Siberian State Geodetic Academy". M .: FSUE "Kartgeocenter", 2005. - 334 p.

Claims (1)

Способ определения задержки сигналов навигационной спутниковой системы в ионосфере, по которому измеряют фазовую псевдодальность на несущей частоте, определяют приращение псевдодальности за время между текущим и предыдущим измерениями, отличающийся тем, что измерение фазовых псевдодальностей и вычисление их приращений осуществляют на двух несущих частотах, затем вычисляют разность между полученными приращениями, а задержку сигналов навигационной спутниковой системы в ионосфере определяют по формуле:
Figure 00000027

где
Figure 00000028
- накопленное значение наклонного фактора для j-го НКА;
i - текущий момент времени, с;
j - номер навигационного космического аппарата, j=1, 2, …, n;
k - коэффициент фильтрации, 0<k<1;
N(i) - количество навигационных космических аппаратов, видимых в текущий момент времени i;
ΔOFj(γ(i))=OFj(γ(i))-OFj(γ(i-1)) - приращение наклонного фактора;
Figure 00000029
- наклонный фактор;
Re - радиус Земли, м;
h - средняя высота ионосферного слоя, м;
γj(i) - угол места j-го НКА, град;
Figure 00000030
- накопленное значение наклонной задержки навигационного спутникового сигнала в ионосфере, м;
Figure 00000031
- приращение наклонной задержки навигационного спутникового сигнала в ионосфере, м;
f1, f2 - несущая частота для частотного диапазона L1 и L2 соответственно, Гц;
Figure 00000032
- приращение фазовой псевдодальности, измеренной на несущей частоте f1, м;
Figure 00000033
- приращение фазовой псевдодальности, измеренной на несущей частоте f2, м. The method for determining the delay of the signals of the navigation satellite system in the ionosphere, which measure the phase pseudorange at the carrier frequency, determine the increment of the pseudorange between the current and previous measurements, characterized in that the measurement of the phase pseudorange and the calculation of their increments is carried out at two carrier frequencies, then the difference is calculated between the obtained increments, and the delay of the signals of the navigation satellite system in the ionosphere is determined by the formula:
Figure 00000027

Where
Figure 00000028
- the accumulated value of the inclined factor for the j-th spacecraft;
i - current time, s;
j is the number of the navigation spacecraft, j = 1, 2, ..., n;
k is the filtration coefficient, 0 <k <1;
N (i) is the number of navigation spacecraft visible at the current moment of time i;
ΔOF j (γ (i)) = OF j (γ (i)) - OF j (γ (i-1)) is the increment of the inclined factor;
Figure 00000029
- inclined factor;
R e is the radius of the Earth, m;
h is the average height of the ionospheric layer, m;
γ j (i) is the elevation angle of the jth satellite, deg;
Figure 00000030
- the accumulated value of the oblique delay of the navigation satellite signal in the ionosphere, m;
Figure 00000031
- increment of the oblique delay of the navigation satellite signal in the ionosphere, m;
f 1 , f 2 - carrier frequency for the frequency range L1 and L2, respectively, Hz;
Figure 00000032
- increment of the phase pseudorange measured at the carrier frequency f 1 , m;
Figure 00000033
- increment of the phase pseudorange measured at the carrier frequency f 2 , m
RU2015110269/07A 2015-03-23 2015-03-23 Method of determining navigation satellite system signal delay in ionosphere RU2584243C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015110269/07A RU2584243C1 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Method of determining navigation satellite system signal delay in ionosphere

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015110269/07A RU2584243C1 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Method of determining navigation satellite system signal delay in ionosphere

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2584243C1 true RU2584243C1 (en) 2016-05-20

Family

ID=56012031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015110269/07A RU2584243C1 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Method of determining navigation satellite system signal delay in ionosphere

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2584243C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108931761A (en) * 2018-06-05 2018-12-04 中国科学院电子学研究所 Ionosphere calibrating method and system based on satellite-borne synthetic aperture radar
RU2717098C1 (en) * 2019-10-03 2020-03-18 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радиосвязь" (АО "НПП "Радиосвязь") Two-frequency phase method of determining signals delay of a navigation satellite system in the ionosphere
CN111175789A (en) * 2020-01-16 2020-05-19 中国民用航空总局第二研究所 Ionized layer anomaly monitoring method, device and system of foundation enhancement system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2208809C1 (en) * 2002-02-21 2003-07-20 Красноярский государственный технический университет Method of single-frequency determination of delay of signals of navigation satellite system in ionosphere
RU2342787C1 (en) * 2007-05-23 2008-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" Portable station of satellite communication
RU2352067C1 (en) * 2007-07-06 2009-04-10 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт специальных систем связи "Интеграл", а/я 364 System of communication to retransmitters that change their location in space
RU2455769C1 (en) * 2011-07-26 2012-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" Container-type satellite communications station

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2208809C1 (en) * 2002-02-21 2003-07-20 Красноярский государственный технический университет Method of single-frequency determination of delay of signals of navigation satellite system in ionosphere
RU2342787C1 (en) * 2007-05-23 2008-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" Portable station of satellite communication
RU2352067C1 (en) * 2007-07-06 2009-04-10 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт специальных систем связи "Интеграл", а/я 364 System of communication to retransmitters that change their location in space
RU2455769C1 (en) * 2011-07-26 2012-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" Container-type satellite communications station

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108931761A (en) * 2018-06-05 2018-12-04 中国科学院电子学研究所 Ionosphere calibrating method and system based on satellite-borne synthetic aperture radar
RU2717098C1 (en) * 2019-10-03 2020-03-18 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радиосвязь" (АО "НПП "Радиосвязь") Two-frequency phase method of determining signals delay of a navigation satellite system in the ionosphere
CN111175789A (en) * 2020-01-16 2020-05-19 中国民用航空总局第二研究所 Ionized layer anomaly monitoring method, device and system of foundation enhancement system
CN111175789B (en) * 2020-01-16 2022-03-04 中国民用航空总局第二研究所 Ionized layer anomaly monitoring method, device and system of foundation enhancement system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7728767B2 (en) Phase ambiguity resolution method for a satellite based positioning system
CN105158783B (en) A kind of real time dynamic differential localization method and its equipment
CN1875291B (en) Ambiguity estimation of GNSS signals for three or more carriers
KR101151782B1 (en) Independent positioning device and independent positioning method
CN101258418B (en) Ionosphere modeling apparatus and methods
CN108958018B (en) Satellite time service method and device and computer readable storage medium
JP2017173327A (en) Positioning method and positioning device using satellite positioning system
RU2584243C1 (en) Method of determining navigation satellite system signal delay in ionosphere
RU2421753C1 (en) Method of determining ionosphere characteristics and device for realising said method
US20060262010A1 (en) GPSR multi-frequency measuring device, corrective method and program for ionospheric delay
CN109975849A (en) A kind of determination method, server and the computer storage medium of basic lineal vector
RU93995U1 (en) HARDWARE-SOFTWARE COMPLEX OF IONOSPHERIC MONITORING
Momoh et al. Receiver clock jump and cycle slip correction algorithm for single-frequency GNSS receivers
RU2624268C1 (en) Method of determining mutual position of objects by signals of global navigation satellite systems
RU2592077C1 (en) Method of measuring relative position of objects from global navigation satellite system signals
KR20220060272A (en) Method for estimating multipath error of pseudo-range measurement and positioning method using the same
EP3657218A1 (en) Method and system for recreating unavailable gnss measurements
AMAMI Enhancing Stand-Alone GPS Code Positioning Using Stand-Alone Double Differencing Carrier Phase Relative Positioning
Krawinkel et al. Improved high-precision GNSS navigation with a passive hydrogen maser
RU2717098C1 (en) Two-frequency phase method of determining signals delay of a navigation satellite system in the ionosphere
Innac et al. Multi-GNSS single frequency precise point positioning
Koohzadi et al. Implementation and comparison of different tropospheric models to reduce error low-cost real-time GPS positioning
Naumov et al. Methods and software for calculating total electronic content based on GNSS data
RU2178147C1 (en) Complex navigation system
RU2208809C1 (en) Method of single-frequency determination of delay of signals of navigation satellite system in ionosphere

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190324