RU2592077C1 - Способ измерения взаимного положения объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем - Google Patents

Способ измерения взаимного положения объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем Download PDF

Info

Publication number
RU2592077C1
RU2592077C1 RU2015129338/07A RU2015129338A RU2592077C1 RU 2592077 C1 RU2592077 C1 RU 2592077C1 RU 2015129338/07 A RU2015129338/07 A RU 2015129338/07A RU 2015129338 A RU2015129338 A RU 2015129338A RU 2592077 C1 RU2592077 C1 RU 2592077C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coordinates
measurements
glonass
receiving antenna
differences
Prior art date
Application number
RU2015129338/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Исаакович Жодзишский
Олег Валерьянович Нестеров
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы")
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 Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") filed Critical Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы")
Priority to RU2015129338/07A priority Critical patent/RU2592077C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2592077C1 publication Critical patent/RU2592077C1/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к области дифференциальных навигационных систем и применимо для высокоточной навигации, геодезии, ориентации объектов в пространстве по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС - ГЛОНАСС, GPS, Galileo, Bei Dou и другие), в которых осуществляется измерение псевдодальности до навигационных спутников по фазе несущих колебаний. В дифференциальных системах точное определение взаимного положения объектов производится по разностям псевдофазовых измерений, получаемых в разнесенных на местности навигационных приемниках. Достигаемый технический результат изобретения - повышение точности и надежности определения взаимного положения объектов при сокращении временных затрат. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области дифференциальных навигационных систем и применимо для высокоточной навигации, геодезии, ориентации объектов в пространстве по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС - ГЛОНАСС, GPS, Galileo, Bei Dou и другие), в которых осуществляется измерение псевдодальности до навигационных спутников по фазе несущих колебаний. В дифференциальных системах точное определение взаимного положения объектов производится по разностям псевдофазовых измерений, получаемых в разнесенных на местности навигационных приемниках.
Основной проблемой использования фазовых измерений является неоднозначность этих измерений, связанная с циклической природой фазы. Обычно раскрытие неоднозначности осуществляется по результатам измерений, полученным на нескольких эпохах, т.е. на относительно длительном интервале наблюдений с использованием фильтрации [1-3]. Известны также способы раскрытия неоднозначности фазовых измерений, относящихся к одной эпохе, на основе минимума среднеквадратической погрешности места определения, метода наименьших квадратов и функций неоднозначности, являющихся частным случаем метода максимального правдоподобия [1, 4-8].
Все известные [1-8] способы раскрытия неоднозначности основаны на нахождении целого числа циклов, содержащихся в разностях псевдофазовых измерений. Для повышения вероятности правильного раскрытия неоднозначности желательно увеличивать число измерений. Однако каждое новое неоднозначное измерение характеризуется своим неопределенным числом и поэтому увеличение числа измерений приводит к росту числа переменных, которые необходимо оценивать при обработке [1].
Предлагаемый способ позволяет определять взаимное положение объектов по неоднозначным фазовым измерениям, полученным для одной эпохи, без непосредственного вычисления целого числа циклов, содержащихся в первых разностях псевдофазовых измерений, и без использования вторых разностей. Он применим также при одновременном использовании нескольких различных ГНСС, например ГЛОНАСС и GPS.
Техническим результатом изобретения является повышение точности и надежности определения взаимного положения объектов при сокращении времени вычислений.
Взаимное положение объектов определяется вектором базисной линии, т.е. в рассматриваемых системах пространственными координатами линии, на концах которой находятся антенны, принимающие сигналы навигационных спутников.
Технический результат достигается тем, что Способ измерения взаимного положения объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых системах, заключается:
в приеме сигналов от двух или одной спутниковых группировок на две разнесенные приемные антенны, относительные координаты фазовых центров которых образует вектор базисной линии;
измерении в первом и втором приемниках псевдодальностей по коду и псевдофазе («сырые» измерения);
нахождении по кодовым измерениям в геоцентрической системе координат приближенных значений координат первой приемной антенны {
Figure 00000001
,
Figure 00000002
} и второй приемной антенны {
Figure 00000003
,
Figure 00000004
}, а также параметров, определяющих расхождения временных шкал первого и второго приемников от системного времени спутниковых группировок GPS (
Figure 00000005
и
Figure 00000006
) и ГЛОНАСС (
Figure 00000007
и
Figure 00000008
) с учетом коррекции времени, внесенной первым и вторым приемниками в «сырые» измерения (при решении в нем навигационной задачи);
использовании найденных значений
Figure 00000009
(
Figure 00000010
) для определения смещений пространственного положения спутников в пересчете на моменты привязки измерений к временной шкале приемников;
задании в геоцентрической системе координат вектора базисной линии, начало которого находится в точке {
Figure 00000001
,
Figure 00000002
}, а конец - в области Q с центром в точке {
Figure 00000003
,
Figure 00000004
}, размеры которой определяются суммарными погрешностями вычислений координат первой и второй приемных антенн по кодовым измерениям и расхождением временных шкал этих приемников;
формировании первых разностей измеренных первым и вторым приемниками значений «код минус фаза» с учетом литерности сигналов ГЛОНАСС с выделением полной фазы
Figure 00000011
, (1)
где для спутников GPS
Figure 00000012
, а для спутников ГЛОНАСС -
Figure 00000013
,
Figure 00000014
- дробные части первых разностей псевдофаз,
Figure 00000015
- неизвестные целые числа;
составлении системы уравнений, связывающих измеренные значения первых разностей псевдофаз (1) с координатами j-ого спутника {
Figure 00000016
,
Figure 00000017
} в момент излучения навигационного сигнала и искомыми смещениями координат конца вектора базисной линии
Figure 00000018
от приближенных значений этих координат {
Figure 00000019
,
Figure 00000020
}, найденных по кодовым измерениям
Figure 00000021
Figure 00000022
, j=1,…,n, (2)
где
Figure 00000023
- длина волны излучаемого j-ым спутником несущего колебания,
Figure 00000024
- расстояние от j-ого спутника до второй приемной антенны, найденное по кодовым измерениям,
Figure 00000025
и
Figure 00000026
- неизвестные целые числа циклов в разностях псевдофаз соответственно для j-ого канала GPS и ГЛОНАСС, возникающие из-за расхождения временных шкал,
Figure 00000027
и
Figure 00000028
- дробные части разности начальных фаз (выраженные в метрах), возникающие из-за отличия фаз опорных генераторов первого и второго приемников при формировании сигналов в каналах GPS и ГЛОНАСС, пересчитанные на номинальные частоты несущих колебаний (без учета литерности ГЛОНАСС),
Figure 00000029
,
Figure 00000030
- коэффициенты, характеризующие использование спутниковых группировок GPS и ГЛОНАСС в системе уравнений (2), а именно
Figure 00000031
,
Figure 00000032
=
Figure 00000033
,
Figure 00000034
- суммарная погрешность измерения дробных частей разности псевдофаз, выраженная в метрах;
отличающийся тем, что для нахождения смещений
Figure 00000018
в области Q параллельно координатным осям проводят плоскости с интервалами
Figure 00000035
, начиная от {
Figure 00000019
,
Figure 00000020
}, точки пересечения которых образуют узлы с координатами
Figure 00000036
, где
Figure 00000037
- номера узлов по осям x, y, z;
представляют текущие величины искомых смещений координат на l-ом шаге поиска при r-ой итерации вычисления поправок
Figure 00000038
в виде
Figure 00000039
;
Figure 00000040
;
Figure 00000041
,
где
Figure 00000042
- номер узла (шага поиска решения),
Figure 00000043
- номер итерации вычисления поправок на l-ом шаге (для r=0
Figure 00000044
);
составляют систему линейных уравнений вида
Figure 00000045
,(3)
где
Figure 00000046
- расстояние от j-ого спутника до первой приемной антенны, вычисленное по кодовым измерениям,
Figure 00000047
- частные производные
Figure 00000048
в точке {
Figure 00000049
,
Figure 00000050
},
Figure 00000051
- определяемые на l-ом шаге при r-ой итерации дробные части разности начальных фаз,
Figure 00000052
- взаимные разности (выраженные в метрах) между вычисленными значениями первых разностей псевдофаз для найденных координат первой приемной антенны на l-ом шаге поиска для
Figure 00000053
итерации
Figure 00000054
и измеренными значениями
Figure 00000055
;
вычисляют значения первых разностей псевдофаз, соответствующих координатам первой приемной антенны в l-узле при
Figure 00000056
, по формуле
Figure 00000057
;
формируют с учетом вычисленных значений
Figure 00000058
систему уравнений (3) для l-го узла при
Figure 00000059
, удаляя из
Figure 00000060
и
Figure 00000055
целое число длин волн (циклов фазы) без учета литерности ГЛОНАСС,
Figure 00000061
(4)
где
Figure 00000062
- означает операцию удаления целого числа;
решают систему уравнений (4) методом наименьших квадратов (МНК), находя
Figure 00000063
;
подставляют найденные решения в систему уравнений (3), переходя к следующей (
Figure 00000064
) итерации, и аналогичным образом находят поправки
Figure 00000065
и параметры
Figure 00000066
;
проверяют выполнение условий
Figure 00000067
,
Figure 00000068
,
Figure 00000069
,
Figure 00000070
,
Figure 00000071
, (5)
если все они выполняются, то считают поиск смещений координат первой приемной антенны на l-ом шаге завершенным, если нет, то переходят к следующей (
Figure 00000072
) итерации. (Примечание. Если число итераций превышает 3, то продолжение вычислений считается нецелесообразным из-за наличия одного или более аномальных фазовых измерений - требуется отбраковка входных измерений);
обозначают соответствующие найденным на l-ом шаге поправкам значения смещения координат
Figure 00000073
и параметры
Figure 00000074
и вводят вектор невязок следующим образом:
Figure 00000075
,
Figure 00000076
- для измерений GPS,
Figure 00000077
,
Figure 00000078
- для измерений ГЛОНАСС;
вычисляют среднеквадратическое отклонение невязок на l-ом шаге
Figure 00000079
,
и сравнивают его с априорно заданным порогом
Figure 00000080
: если
Figure 00000081
, то принимают найденные на l-ом шаге поиска координаты первой приемной антенны за искомые, в противном случае - переходят к
Figure 00000082
шагу,
если для всех шагов поиска
Figure 00000083
, то за искомые координаты первой приемной антенны принимают координаты, определенные на том шаге поиска
Figure 00000084
, для которого СКО невязок будет минимальным;
вычисляют для найденных на
Figure 00000084
-ом шаге координат первой приемной антенны координаты вектора базисной линии:
Figure 00000085
,
Figure 00000086
,
Figure 00000087
, определяющие взаимное положение объектов.
Признаки и сущность заявленного изобретения поясняются в последующем детальном описании, иллюстрируемом чертежами.
На Фиг. 1 пример системы, реализующей способ измерения взаимного положения объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем, где:
1. Первая орбитальная группировка навигационных спутников;
2. Вторая орбитальная группировка навигационных спутников;
3. Первая приемная антенна;
4. Вторая приемная антенна;
5. Первый приемник;
6. Второй приемник;
7. Блок вычислений взаимного положения объектов.
На Фиг. 2 алгоритм работы блока вычислений взаимного положения объектов, где:
8. Предварительная обработка «сырых» измерений;
9. Решение навигационной задачи в геоцентрической системе координат (WGS84 или ПЗ-90) по кодовым измерениям для первого приемника;
10. Решение навигационной задачи в геоцентрической системе координат (WGS84 или ПЗ-90) по кодовым измерениям для второго приемника;
11. Формирование первых разностей псевдофазовых измерений «Код минус фаза»;
12. Проверка состояния «флага» инверсий первых разностей псевдофазовых измерений ГЛОНАСС, определенных в блоке 15 на предыдущем проходе;
13. Формирование текущего смещения координат
Figure 00000088
первой приемной антенны от координат {
Figure 00000001
,
Figure 00000002
} на l-ом шаге поиска в окрестности узла (заданного стратегией поиска) для r-ой итерации;
14. Вычисление взаимных разностей
Figure 00000089
между выраженными в метрах первыми разностями псевдофаз, рассчитанными для найденных на l-ом шаге поиска при
Figure 00000053
итерации значений координат первой приемной антенны, и измеренными значениями
Figure 00000055
;
15. Анализ величин
Figure 00000090
на наличие целого числа длин волн;
16. Удаление целого числа длин волн (без учета литерности ГЛОНАСС) из
Figure 00000090
и
Figure 00000055
;
17. Составление линеаризированной формы левой части системы уравнений;
18. Решение системы уравнений МНК;
19. Анализ полученных значений;
20. Введение вектора невязок и вычисление среднеквадратического отклонения невязок на l-ом шаге поиска;
21. Принятие решения о статусе найденных на l-ом шаге поиска значениях координат;
22. Вычисление базисной линии для координат, найденных на
Figure 00000084
шаге поиска;
23. Выдача результатов потребителю.
Способ измерения взаимного положения объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем, работает следующим образом.
Первая и вторая приемные антенны (3,4) принимают сигналы от первой и второй орбитальных группировок навигационных спутников (1,2), например, ГЛОНАСС и GPS, которые поступают в первый и второй приемники (5,6) и в виде «сырых» измерений (кодовые псевдодальности от всех видимых спутников до первой и второй приемных антенн, псевдофазы, эфемериды спутников, дополнительная информация) передаются в блок вычислений взаимного положения объектов (7), алгоритм которого содержит следующие операции:
(8) Предварительная обработка «сырых» измерений (8) от первого и второго приемников (5,6), а именно:
• синхронизация «сырых» измерений от первого и второго приемников (5,6),
• выбор актуальных одномоментных измерений для первого и второго приемников (5,6),
• выбор рабочего созвездия из одновременно видимых приемными антеннами (3 и 4) спутников GPS (j = 1, …, nGPS) и ГЛОНАСС (j = nГл + 1,…, n);
(9) Решение навигационной задачи в геоцентрической системе координат (WGS84 или ПЗ-90) по кодовым измерениям для первого приемника (5). В результате находятся:
• приближенные значения координат первой приемной антенны (3) {
Figure 00000049
,
Figure 00000050
},
• расхождение временных шкал первого приемника (5) от системного времени GPS -
Figure 00000091
Figure 00000005
и ГЛОНАСС -
Figure 00000007
,
• смещение координат спутников на момент привязки измерений к временной шкале первого приемника (5);
(10) Решение навигационной задачи в геоцентрической системе координат (WGS84 или ПЗ-90) по кодовым измерениям для второго приемника (6). В результате находятся:
• приближенные значения координат второй приемной антенны (4) {
Figure 00000003
,
Figure 00000004
},
• расхождение временных шкал второго приемника (6) от системного времени GPS -
Figure 00000091
Figure 00000092
и ГЛОНАСС -
Figure 00000093
,
• смещение координат спутников на момент привязки измерений к временной шкале второго приемника (6);
(11) Формирование первых разностей псевдофазовых измерений «код минус фаза», выраженных в метрах, с учетом влияния атмосферы, межлитерных задержек для ГЛОНАСС и другой информации -
Figure 00000055
, j = 1, …, n;
(12) Проверка состояния «флага» инверсий первых разностей псевдофазовых измерений ГЛОНАСС, определенных при операции 15 на предыдущем проходе (итерации) (при первом проходе «флаг» сброшен);
(13) Формирование текущего смещения координат первой приемной антенны (3) от координат {
Figure 00000001
,
Figure 00000002
} на l-ом шаге поиска в окрестности узла (заданного стратегией поиска) для r-ой итерации
Figure 00000094
,
Figure 00000095
,
Figure 00000096
,
где
Figure 00000097
,
Figure 00000098
,
Figure 00000099
- искомые поправки к координатам узла на l-ом шаге поиска при r-ой итерации их вычисления;
(14) Вычисление взаимных разностей между выраженными в метрах первыми разностями псевдофаз, рассчитанными для найденных значений координат на l-ом шаге поиска при
Figure 00000053
итерации приемной антенны (3), и измеренными значениями
Figure 00000055
Figure 00000100
;
(15) Анализ величины
Figure 00000101
на наличие целого числа длин волн. Если на итерации r = 2 выполняется неравенство
Figure 00000102
, то выставляется «флаг» инверсии (операция 12), прекращается обработка и идет возврат к операции 12;
(16) Удаление целого числа длин волн (без учета литерности ГЛОНАСС) из
Figure 00000101
и
Figure 00000055
:
• вычисляется целое число длин волн в
Figure 00000101
по правилу:
Figure 00000103
,
(оператор Int (x) означает взятие целой части числа)
если
Figure 00000104
, то
Figure 00000105
,
в противном случае оставляем
Figure 00000106
,
• находится
Figure 00000107
,
• находится
Figure 00000108
;
(17) Составление системы уравнений при линеаризированной форме левой части в виде
Figure 00000109
Figure 00000110
, (3)
где
Figure 00000046
- расстояние от j-ого спутника до первой приемной антенны, вычисленное по кодовым измерениям,
Figure 00000047
- частные производные
Figure 00000048
в точке {
Figure 00000049
,
Figure 00000050
},
Figure 00000051
- определяемые на l-ом шаге поиска для r-ой итерации дробные части разности начальных фаз,
Figure 00000052
- взаимные разности (выраженные в метрах) между вычисленными значениями первых разностей псевдофаз для найденных координат первой приемной антенны на l-ом шаге поиска для
Figure 00000053
итерации
Figure 00000054
и измеренными значениями
Figure 00000055
;
(18) Решение системы уравнений МНК, находятся
Figure 00000097
,
Figure 00000098
,
Figure 00000111
Figure 00000112
Figure 00000113
;
(19) Анализ полученных значений:
если
Figure 00000114
,
Figure 00000115
,
Figure 00000115
,
Figure 00000116
,
Figure 00000117
,
то поиск координат первой приемной антенны (3) на l-ом шаге завершается и найденные смещения обозначаются
Figure 00000118
,
Figure 00000119
,
Figure 00000120
Figure 00000121
,
Figure 00000122
;
если хотя бы одно из неравенств не выполняется, происходит возврат к r + 1 итерации на l шаге поиска (операция 13);
Примечание. Если число итераций на l-ом шаге превышает 3, то продолжение вычислений считается нецелесообразным из-за наличия одного или более аномальных фазовых измерений (требуется отбраковка входных измерений).
(20) Вводится вектор невязок, определяемый следующим образом:
Figure 00000123
=
Figure 00000090
-
Figure 00000121
, j = 1, …,
Figure 00000124
для измерений GPS,
Figure 00000123
=
Figure 00000090
-
Figure 00000122
, j =
Figure 00000125
1, …,
Figure 00000126
для измерений ГЛОНАСС.
Вычисляется среднеквадратическое отклонение невязок на l-ом шаге поиска для элементов вектора невязок по формуле
Figure 00000127
;
(21) Принятие решения о статусе найденного на l-ом шаге решения, например, по сравнению с априорно заданным порогом
Figure 00000128
(СКО)l <
Figure 00000129
- принять найденные значения координат на
Figure 00000084
шаге поиска как соответствующие искомому значению координат первой приемной антенны;
(22) Вычисление вектора базисной линии для координат, найденных на l-ом шаге поиска
Figure 00000130
,
Figure 00000131
,
Figure 00000132
;
(23) Выдача результатов потребителю.
Таким образом, заявленное изобретение позволяет повысить точность и надежность определения взаимного положения объектов при сокращении времени вычислений.
Источники информации
1. А.А. Поваляев. Спутниковые радионавигационные системы: время, показания часов, формирование измерений и определение относительных координат. Москва, «Радиотехника» 2008, 324 с.
2. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / Под редакцией А.И. Перова, В.Н. Харисова. Изд.3-е - М.: Радиотехника, 2005 г., 688 с.
3. А.Д. Борискин, А.В. Вейцель и др. Аппаратура высокоточного позиционирования по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем: приемники-потребители навигационной информации. Под редакцией М.И. Жодзишского. Москва. Изд. МАИ-ПРИНТ, 2010 г., 210 с.
4. Сетевые спутниковые радионавигационные системы. В.С. Шебшаевич, П.П. Дмитриев, Н.В. Иванцевич и др. Под редакцией В.С. Шебшаевича. - М.: Радио и связь, 1993 г., 408 с.
5. Ю.П. Фатеев. Разрешение фазовой неоднозначности в однобазовой угломерной аппаратуре ГЛОНАСС/GPS. Электронный журнал «Исследовано в России», 792, http://zhurnal.ape/relarn.ru/articles/2004/072.pds.
6. Патент US 5252982 «Method of precise position determination».
7. Патент RU 2157547 «Способ разрешения неоднозначности фазовых измерений».
8. Frank van Graas GNSS Augmentation for High Precision Navigation Services. AGRD-LS-207, FRANCE, 1996 г., 128-141 с.

Claims (1)

  1. Способ измерения взаимного положения объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых системах, заключающийся в:
    приеме сигналов от двух или одной спутниковых группировок на две разнесенные приемные антенны, относительные координаты фазовых центров которых образует вектор базисной линии;
    измерении в первом и втором приемниках псевдодальностей по коду и псевдофазе («сырые» измерения);
    нахождении по кодовым измерениям в геоцентрической системе координат приближенных значений координат первой приемной антенны {
    Figure 00000133
    ,
    Figure 00000134
    } и второй приемной антенны {
    Figure 00000135
    ,
    Figure 00000136
    }, а также параметров, определяющих расхождения временных шкал первого и второго приемников от системного времени спутниковых группировок GPS (
    Figure 00000137
    и
    Figure 00000138
    ) и ГЛОНАСС (
    Figure 00000139
    и
    Figure 00000140
    ) с учетом коррекции времени, внесенной первым и вторым приемниками в «сырые» измерения при решении в нем навигационной задачи;
    использовании найденных значений
    Figure 00000141
    (
    Figure 00000142
    ) для определения смещений пространственного положения спутников в пересчете на моменты привязки измерений к временной шкале приемников;
    задании в геоцентрической системе координат вектора базисной линии, начало которого находится в точке {
    Figure 00000133
    ,
    Figure 00000134
    }, а конец - в области Q с центром в точке {
    Figure 00000135
    ,
    Figure 00000136
    }, размеры которой определяются суммарными погрешностями вычислений координат первой и второй приемных антенн по кодовым измерениям и расхождением временных шкал этих приемников;
    формировании первых разностей измеренных первым и вторым приемниками значений «код минус фаза» с учетом литерности сигналов ГЛОНАСС с выделением полной фазы
    Figure 00000143
    , (1)
    где для спутников GPS
    Figure 00000144
    , а для спутников ГЛОНАСС -
    Figure 00000145
    ,
    Figure 00000146
    - дробные части первых разностей псевдофаз,
    Figure 00000147
    - неизвестные целые числа;
    составлении системы уравнений, связывающих измеренные значения первых разностей псевдофаз (1) с координатами j-ого спутника {
    Figure 00000148
    ,
    Figure 00000149
    } в момент излучения навигационного сигнала и искомыми смещениями координат конца вектора базисной линии
    Figure 00000150
    от приближенных значений этих координат {
    Figure 00000151
    ,
    Figure 00000152
    }, найденных по кодовым измерениям
    Figure 00000153

    Figure 00000154
    , j=1,…,n, (2)
    где
    Figure 00000155
    - длина волны излучаемого j-ым спутником несущего колебания,
    Figure 00000156
    - расстояние от j-ого спутника до второй приемной антенны, найденное по кодовым измерениям,
    Figure 00000157
    и
    Figure 00000158
    - неизвестные целые числа циклов в разностях псевдофаз соответственно для j-ого канала GPS и ГЛОНАСС, возникающие из-за расхождения временных шкал,
    Figure 00000159
    и
    Figure 00000160
    - дробные части разности начальных фаз (выраженные в метрах), возникающие из-за отличия фаз опорных генераторов первого и второго приемников при формировании сигналов в каналах GPS и ГЛОНАСС, пересчитанные на номинальные частоты несущих колебаний без учета литерности ГЛОНАСС,
    Figure 00000161
    ,
    Figure 00000162
    - коэффициенты, характеризующие использование спутниковых группировок GPS и ГЛОНАСС в системе уравнений (2), а именно
    Figure 00000163
    ,
    Figure 00000164
    =
    Figure 00000165
    ,
    Figure 00000166
    - суммарная погрешность измерения дробных частей разности псевдофаз, выраженная в метрах;
    отличающийся тем, что для нахождения смещений
    Figure 00000150
    в области Q параллельно координатным осям проводят плоскости с интервалами
    Figure 00000167
    , начиная от {
    Figure 00000151
    ,
    Figure 00000152
    }, точки пересечения которых образуют узлы с координатами
    Figure 00000168
    , где
    Figure 00000169
    - номера узлов по осям x, y, z;
    представляют текущие величины искомых смещений координат на l-ом шаге поиска при r-ой итерации вычисления поправок
    Figure 00000170
    в виде
    Figure 00000171
    ;
    Figure 00000172
    ;
    Figure 00000173
    ,
    где
    Figure 00000174
    - номер узла (шага поиска решения),
    Figure 00000175
    - номер итерации вычисления поправок на l-ом шаге (для r=0
    Figure 00000176
    );
    составляют систему линейных уравнений вида
    Figure 00000177
    ,(3)
    где
    Figure 00000178
    - расстояние от j-ого спутника до первой приемной антенны, вычисленное по кодовым измерениям,
    Figure 00000179
    - частные производные
    Figure 00000180
    в точке {
    Figure 00000181
    ,
    Figure 00000182
    },
    Figure 00000183
    - определяемые на l-ом шаге при r-ой итерации дробные части разности начальных фаз,
    Figure 00000184
    - взаимные разности (выраженные в метрах) между вычисленными значениями первых разностей псевдофаз для найденных координат первой приемной антенны на l-ом шаге поиска для
    Figure 00000185
    итерации
    Figure 00000186
    и измеренными значениями
    Figure 00000187
    ;
    вычисляют значения первых разностей псевдофаз, соответствующих координатам первой приемной антенны в l-узле при
    Figure 00000188
    , по формуле
    Figure 00000189
    ;
    формируют с учетом вычисленных значений
    Figure 00000190
    систему уравнений (3) для l-го узла при
    Figure 00000191
    , удаляя из
    Figure 00000192
    и
    Figure 00000187
    целое число длин волн (циклов фазы) без учета литерности ГЛОНАСС,
    Figure 00000193
    (4)
    где
    Figure 00000194
    - означает операцию удаления целого числа;
    решают систему уравнений (4) методом наименьших квадратов (МНК), находя
    Figure 00000195
    ;
    подставляют найденные решения в систему уравнений (3), переходя к следующей (
    Figure 00000196
    ) итерации, и аналогичным образом находят поправки
    Figure 00000197
    и параметры
    Figure 00000198
    ;
    проверяют выполнение условий
    Figure 00000199
    ,
    Figure 00000200
    ,
    Figure 00000201
    ,
    Figure 00000202
    ,
    Figure 00000203
    , (5)
    если все они выполняются, то считают поиск смещений координат первой приемной антенны на l-ом шаге завершенным, если нет, то переходят к следующей (
    Figure 00000204
    ) итерации;
    обозначают соответствующие найденным на l-ом шаге поправкам значения смещения координат
    Figure 00000205
    и параметры
    Figure 00000206
    и вводят вектор невязок следующим образом:
    Figure 00000207
    ,
    Figure 00000208
    - для измерений GPS,
    Figure 00000209
    ,
    Figure 00000210
    - для измерений ГЛОНАСС;
    вычисляют среднеквадратическое отклонение невязок на l-ом шаге
    Figure 00000211
    ,
    и сравнивают его с априорно заданным порогом
    Figure 00000212
    : если
    Figure 00000213
    , то принимают найденные на l-ом шаге поиска координаты первой приемной антенны за искомые, в противном случае - переходят к
    Figure 00000214
    шагу,
    если для всех шагов поиска
    Figure 00000215
    , то за искомые координаты первой приемной антенны принимают координаты, определенные на том шаге поиска
    Figure 00000216
    , для которого СКО невязок будет минимальным;
    вычисляют для найденных на
    Figure 00000216
    -ом шаге координат первой приемной антенны координаты вектора базисной линии:
    Figure 00000217
    ,
    Figure 00000218
    ,
    Figure 00000219
    , определяющие взаимное положение объектов.
RU2015129338/07A 2015-07-17 2015-07-17 Способ измерения взаимного положения объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем RU2592077C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015129338/07A RU2592077C1 (ru) 2015-07-17 2015-07-17 Способ измерения взаимного положения объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015129338/07A RU2592077C1 (ru) 2015-07-17 2015-07-17 Способ измерения взаимного положения объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2592077C1 true RU2592077C1 (ru) 2016-07-20

Family

ID=56412842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015129338/07A RU2592077C1 (ru) 2015-07-17 2015-07-17 Способ измерения взаимного положения объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2592077C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2624268C1 (ru) * 2016-08-30 2017-07-03 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Способ определения взаимного положения объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем
CN109471138A (zh) * 2019-01-11 2019-03-15 西安雷擎电子科技有限公司 一种多模卫星导航信号的合成方法
CN110231635A (zh) * 2018-03-06 2019-09-13 杨莉琴 一种快速计算卫星伪距的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2110077C1 (ru) * 1994-08-25 1998-04-27 Николай Егорович Армизонов Способ определения курсового угла и координат местоположения объектов по радиосигналам космических аппаратов спутниковых радионавигационных систем
US5805200A (en) * 1982-03-01 1998-09-08 Western Atlas International, Inc. System for determining position from pseudorandomly modulated radio signals
RU2157547C1 (ru) * 1999-09-24 2000-10-10 Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского Способ разрешения неоднозначности фазовых измерений
RU2161317C1 (ru) * 2000-05-11 2000-12-27 Закрытое акционерное общество "НПО Космического Приборостроения" Система высокоточного определения местоположения объектов-потребителей навигационной информации по навигационным радиосигналам с санкционированным доступом в режиме дифференциальных поправок
WO2005081011A3 (en) * 2004-01-15 2006-01-12 Boing Company Methods and systems for enhanced navigational performance
RU2428714C2 (ru) * 2006-05-18 2011-09-10 Дзе Боинг Компани Универсальная высокоэффективная навигационная система

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5805200A (en) * 1982-03-01 1998-09-08 Western Atlas International, Inc. System for determining position from pseudorandomly modulated radio signals
RU2110077C1 (ru) * 1994-08-25 1998-04-27 Николай Егорович Армизонов Способ определения курсового угла и координат местоположения объектов по радиосигналам космических аппаратов спутниковых радионавигационных систем
RU2157547C1 (ru) * 1999-09-24 2000-10-10 Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского Способ разрешения неоднозначности фазовых измерений
RU2161317C1 (ru) * 2000-05-11 2000-12-27 Закрытое акционерное общество "НПО Космического Приборостроения" Система высокоточного определения местоположения объектов-потребителей навигационной информации по навигационным радиосигналам с санкционированным доступом в режиме дифференциальных поправок
WO2005081011A3 (en) * 2004-01-15 2006-01-12 Boing Company Methods and systems for enhanced navigational performance
RU2428714C2 (ru) * 2006-05-18 2011-09-10 Дзе Боинг Компани Универсальная высокоэффективная навигационная система

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2624268C1 (ru) * 2016-08-30 2017-07-03 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Способ определения взаимного положения объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем
CN110231635A (zh) * 2018-03-06 2019-09-13 杨莉琴 一种快速计算卫星伪距的方法
CN109471138A (zh) * 2019-01-11 2019-03-15 西安雷擎电子科技有限公司 一种多模卫星导航信号的合成方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7153427B2 (ja) 衛星測位システムを用いた測位方法および測位装置
US6127968A (en) On-the-fly RTK positioning system with single frequency receiver
KR101151782B1 (ko) 단독 위치측정장치 및 단독 위치측정방법
US8130143B2 (en) Fast decimeter-level GNSS positioning
EP1678516B1 (en) Method for using three gps frequencies to resolve carrier-phase integer ambiguities
US7728767B2 (en) Phase ambiguity resolution method for a satellite based positioning system
US7292185B2 (en) Attitude determination exploiting geometry constraints
US10422884B2 (en) Method and system for performing precise point positioning (PPP) ambiguity resolution using GNSS triple frequency signals
CN103837879B (zh) 基于北斗系统民用载波相位组合实现高精度定位的方法
EP1336864B1 (en) Method and system for GPS position determination from calculated time
US20090109090A1 (en) Position determination with reference data outage
CN104483688A (zh) 基于北斗卫星导航系统的高精度基线解算方法
RU2592077C1 (ru) Способ измерения взаимного положения объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем
RU2624268C1 (ru) Способ определения взаимного положения объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем
CN112146557A (zh) 一种基于gnss的实时桥梁变形监测系统及方法
CN114296119B (zh) 一种精密单点定位方法、装置、电子设备和存储介质
CN110568464A (zh) 基于bds/gnss多模芯片的精密定位方法及装置
JPWO2006101078A1 (ja) 測位装置
CN109143289B (zh) 一种gnss单站位移监测方法
RU2584243C1 (ru) Способ определения задержки сигналов навигационной спутниковой системы в ионосфере
Mageed Accuracy Evaluation between GPS Virtual Reference Station (VRS) and GPS Real Time Kinamatic (RTK) Techniques
Kosarev et al. The method of cycle-slip detection and repair GNSS meaturements by using receiver with high stability frequency oscillator
Magged Assessment of the Accuracy of Processing GPS Static Baselines up to 40 km Using Single and Dual Frequency GPS Receivers
Naumov et al. Methods and software for calculating total electronic content based on GNSS data
CN112014862B (zh) 一种载波相位观测数据生成方法及装置