RU76462U1 - Устройство измерения полного электронного содержания ионосферы при одночастотном режиме работы систем спутниковой радионавигации - Google Patents
Устройство измерения полного электронного содержания ионосферы при одночастотном режиме работы систем спутниковой радионавигации Download PDFInfo
- Publication number
- RU76462U1 RU76462U1 RU2008114020/22U RU2008114020U RU76462U1 RU 76462 U1 RU76462 U1 RU 76462U1 RU 2008114020/22 U RU2008114020/22 U RU 2008114020/22U RU 2008114020 U RU2008114020 U RU 2008114020U RU 76462 U1 RU76462 U1 RU 76462U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ionosphere
- electronic content
- navigation
- measuring
- full electronic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Предлагаемая полезная модель относится к спутниковой навигации, а также может быть использована в системах мониторинга состояния ионосферы. Устройство позволяет определить полное электронное содержание ионосферы с помощью навигационной аппаратуры потребителя работающей на одной частоте. Достигаемым техническим результатом является повышение точности определения полного электронного содержания ионосферы (с учетом ее мелкомасштабных неоднородностей).
П.ф-ы1.
Фиг.2.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к спутниковой навигации, а также может быть использована в системах мониторинга состояния ионосферы.
Условия распространения радиоволн в ионосфере существенно зависят от координат и времени, так как ионосфера неоднородна в пространстве и меняется во времени в силу влияния множества факторов: солнечного излучения, влияния метеоров, землетрясений, а также ряда причин, связанных с человеческой деятельностью.
Полное электронное содержание ионосферы зависит от неоднородностей, которые встречаются на пути распространения волны. Так как неоднородности ионосферы различаются по пространственно-временным параметрам, то можно произвести следующую их классификацию: крупномасштабные неоднородности (более 100 км) с временным периодом порядка 1 часа, среднемасштабные неоднородности (30..100 км) с временным периодом 20..60 минут, неоднородности промежуточного масштаба (1-30 км) с временным периодом от единиц секунд до 20 минут, мелкомасштабные неоднородности (менее 1 км) с временным периодом от долей до единиц секунд [GPS-мониторинг верхней атмосферы Земли /Э.Л.Афраймович, Н.П.Перевалова -Иркутск: ГУ НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН, 2006. - 480 с.].
Известно устройство измерения полного электронного содержания ионосферы (фигура 1) [GPS-мониторинг верхней атмосферы Земли /Э.Л. Афраймович, Н.П. Перевалова - Иркутск: ГУ НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН, 2006. -480 с.]. Принцип работы данного устройства заключается в следующем: антенна
(1) принимает электромагнитные колебания, излучаемые навигационными спутниками. С выхода антенны (1) напряжение uвх(t) поступает на вход радиочастотного блока (2). Синтезатор частот (3) формирует набор гармонических колебаний, необходимых для работы радиочастотного блока (2), аналого-цифрового процессора (4) и навигационного процессора (5). Аналого-цифровой процессор первичной обработки (4) производит поиск и слежение за параметрами сигнала (фазовым tФ и кодовым tk временем распространения сигнала), а также выделяет навигационное сообщение, передаваемое с частотой 20 Гц (то есть с периодом Tи=50 мс). В навигационном процессоре (5) решается задача выбора рабочего созвездия навигационных спутников из числа видимых, декодирование навигационных сообщений, в том числе альманаха и эфемеридной информации, решение навигационной задачи с выдачей координат и параметров движения объекта. Эти данные преобразуются в формат RINEX [http://igscd.gpl.nasa.gov:80/ igscd/data/format] и по каналу связи Internet поступают на сервер SOPAC (6) [ftp://sopac.ucsd.edu] с интервалом Tp=30 с. В сервере (6) результаты измерений хранятся в формате RINEX предназначенном для хранения и передачи данных навигационных измерений и по запросу электронной вычислительной машины (7) по каналу Internet поступают на ее вход.
В электронной вычислительной машине, в соответствии с формулой вычисления полного электронного содержания (I) при проведении навигационных измерений на одной частоте (f1), происходит расчет данного параметра [Nisner P., Trethewty V., GPS Ionospheric Determinations Using LI Only// Proceeding of the 5th International conference on "Differential Satellite Navi-gathion System". Additional Volume, St. Peterburg, Russia, May, 1996]:
Dk=c·tk и Dф=c·tф - псевдодальности измеренные по коду и по фазе;
с - скорость света;
tk и tф - время распространения сигнала, измеренное по коду и по фазе.
Необходимо заметить, что совокупность блоков (1-5) представляют собой одночастотный приемник с двухэтапной обработкой данных [Сетевые спутниковые радионавигационные системы / B.C.Шебшаевич, П.П.Дмитриев, Н.В.Иванцевич и др.; Под ред. B.C.Шебшаевича.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Радио и связь, 1993.-408 с.: ил.- ISBN 5-256-00174-4; ГЛОНАСС.Принципы построения и функционирования / Под ред. А.И.Петрова, В.Н.Харисова. Изд. 3-е, перераб. - М.: Радиотехника, 2005, 688 с.]. На сервер SOPAC поступают данные измерений более чем с 1000 навигационных приемников, на фигуре 1 для удобства изображен лишь один (принцип работы остальных приемников аналогичен вышеописанному).
Недостатками данного устройства являются:
- большое количество ручной работы (включая ручной выбор станций на сервере SOPAC) и длительное время обработки данных, вследствие чего невозможно оперативно определить полное электронное содержание ионосферы;
- минимальный шаг измерений, получаемых с сервера, составляющий 30 с., позволяет определить полное электронное содержание с учетом неоднородностей с минимальным периодом 30 секунд. Следовательно, с учетом приведенной выше классификации неоднородностей, можно сделать вывод, что полное электронное содержание ионосферы определяется недостаточно точно, то есть без учета мелкомасштабных неоднородностей с периодом ~0,1..1 секунд.
Данные недостатки объясняются тем, что вычислительная машина запрашивает с сервера данные измерений, выполненных конкретным навигационным приемником за определенный промежуток времени (выбор приемника и временного промежутка вводятся вручную). Запрашиваемые данные с сервера через канал Internet поступают на вычислительную машину, где данные обрабатываются, и происходит расчет полного электронного содержания. Все перечисленные операции требуют определенных временных затрат,
зависящих от скорости канала Internet, скорости обработки данных вычислительной машиной. Ограничение шага навигационных измерений (30 с.), хранимых в формате RINEX, продиктовано необходимостью передачи огромного объема информации по каналу Internet, поэтому данные навигационных измерений усредняются и хранятся с интервалом Ту=30 с.(в настоящее время, после многократного сжатия, объем данных (с 30-ти секундным интервалом), хранимых на сервере, составляет порядка 400 Гбайт).
Целью данной полезной модели является разработка устройства позволяющего повысить точность измерения полного электронного содержания ионосферы (с учетом ее мелкомасштабных неоднородностей), а также повысить оперативность данного процесса.
Предлагаемое устройство (фигура 2) реализовано на базе одночастотного навигационного приемника с двухэтапной обработкой сигналов [Сетевые спутниковые радионавигационные системы / B.C.Шебшаевич, П.П.Дмитриев, Н.В.Иванцевич и др.; Под ред. B.C. Шебшаевича.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Радио и связь, 1993.-408 с.: ил.- ISBN 5-256-00174-4; ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / Под ред. А.И.Петрова, В.Н.Харисова. Изд. 3-е, перераб. - М.: Радиотехника, 2005, 688 с.], в котором на втором этапе обработки вместо определения координат и параметров движения объекта происходит определение полного электронного содержания ионосферы. Принцип работы устройства заключается в следующем: антенна (1) принимает электромагнитные колебания, излучаемые навигационными спутниками. С выхода антенны (1) напряжение uвх(t) поступает на вход радиочастотного блока (2), предназначенного для усиления и селекции принятых сигналов, а также понижения несущей частоты. Синтезатор частот (3) формирует набор гармонических колебаний, необходимых для работы радиочастотного блока (2), аналого-цифрового процессора (4) и блока вычисления полного электронного содержания (5). Аналого-цифровой процессор первичной обработки (4) производит поиск и слежение за параметрами сигнала, а также выделяет навигационное сообщение, передаваемое с частотой
20 Гц (периодом 0,05 с.). С выхода аналого-цифрового процессора (4) на вход блока вычисления полного электронного содержания поступают фазовые (tф) и кодовые (tk) оценки времени распространения сигнала с периодом 0,05 с. В блоке (5) происходит вычисление полного электронного содержания в соответствии с формулой (1) с интервалом 0,05 секунд. Значение полного электронного содержания отображается в устройстве вывода информации (6).
Использование данного устройства позволяет оперативно получать исходные данные, необходимые для определения полного электронного содержания, непосредственно в навигационном приемнике (не нужно запрашивать данные с сервера, ожидать их получения), снизить время обработки данных (нет необходимости обрабатывать весь массив данных, получаемый с сервера с целью получения необходимой информации). Кроме того, за счет отказа от передачи результатов навигационных измерений через канал Internet, нет необходимости усреднять оценки фазового (tф) и кодового (tk) времени распространения сигнала, а, следовательно, можно определять полное электронное содержание ионосферы с интервалом 0,05 с. Проведение измерений с интервалом 0,05 с.позволит учесть влияние мелкомасштабных неоднородностей на значение полного электронного содержания ионосферы, период которых ~0,1..1 с.и, следовательно, повысить точность определения полного электронного содержания ионосферы.
Claims (1)
- Устройство измерения полного электронного содержания ионосферы, включающее в себя приемную антенну, соединенную со входом радиочастотного блока, радиочастотный блок соединен с выходом синтезатора частот и со входом аналого-цифрового процессора, отличающееся тем, что в устройство введен блок вычисления полного электронного содержания, соединенный с выходами аналого-цифрового процессора и синтезатора частот, а также со входом устройства вывода информации, что позволит исключить навигационный процессор, сервер и персональную электронную вычислительную машину.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008114020/22U RU76462U1 (ru) | 2008-04-09 | 2008-04-09 | Устройство измерения полного электронного содержания ионосферы при одночастотном режиме работы систем спутниковой радионавигации |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008114020/22U RU76462U1 (ru) | 2008-04-09 | 2008-04-09 | Устройство измерения полного электронного содержания ионосферы при одночастотном режиме работы систем спутниковой радионавигации |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU76462U1 true RU76462U1 (ru) | 2008-09-20 |
Family
ID=39868467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008114020/22U RU76462U1 (ru) | 2008-04-09 | 2008-04-09 | Устройство измерения полного электронного содержания ионосферы при одночастотном режиме работы систем спутниковой радионавигации |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU76462U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615172C2 (ru) * | 2012-03-09 | 2017-04-04 | Таль | Адаптивный способ для оценки электронного содержания ионосферы |
RU190342U1 (ru) * | 2018-10-02 | 2019-06-27 | Юрий Игоревич Галушко | Адаптивный одночастотный радионавигационный приемник |
-
2008
- 2008-04-09 RU RU2008114020/22U patent/RU76462U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615172C2 (ru) * | 2012-03-09 | 2017-04-04 | Таль | Адаптивный способ для оценки электронного содержания ионосферы |
RU190342U1 (ru) * | 2018-10-02 | 2019-06-27 | Юрий Игоревич Галушко | Адаптивный одночастотный радионавигационный приемник |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101088024B (zh) | 在不使用广播星历信息的情况下确定位置 | |
US8614641B2 (en) | Hybrid satellite positioning with prediction | |
RU2565386C2 (ru) | Способ, устройство и система для определения позиции объекта, имеющего приемник глобальной навигационной спутниковой системы, посредством обработки неразностных данных, подобных измерениям фазы несущей, и внешних данных, подобных ионосферным данным | |
CN111580080B (zh) | 一种基于船载gnss-r的有效波高反演方法及系统 | |
US8446315B2 (en) | Method for providing satellite orbit ephemeris, server, and positioning system | |
Alkan et al. | Usability of the GPS precise point positioning technique in marine applications | |
KR100713456B1 (ko) | 어시스트 전세계 위치 확인 시스템 수신기에서 타임 동기유지 장치 및 방법 | |
CN116413747B (zh) | 一种基于gnss的监测仪闭环仿真测试方法和系统 | |
JP2012194099A (ja) | 擬似距離誤差推定方法、位置算出方法及び擬似距離誤差推定装置 | |
RU76462U1 (ru) | Устройство измерения полного электронного содержания ионосферы при одночастотном режиме работы систем спутниковой радионавигации | |
US11119223B2 (en) | Device and method for improving geographic position accuracy of a global positioning system-based mobile device | |
CN104597466A (zh) | 一种星载gnss-r多普勒延迟映射接收机 | |
EP3971615A1 (en) | Determining transmission characteristics for transmitting correction data | |
RU93525U1 (ru) | Устройство определения степени частотно-селективных замираний навигационных радиосигналов спутниковых радионавигационных систем | |
RU187712U1 (ru) | Устройство для определения ошибки слежения за временем прихода навигационного радиосигнала при его распространении через искусственное ионосферное образование | |
RU81340U1 (ru) | Устройство измерения полного электронного содержания ионосферы при двухчастотном режиме работы систем спутниковой радионавигации | |
RU190342U1 (ru) | Адаптивный одночастотный радионавигационный приемник | |
JP2005055375A (ja) | 衛星測位システム及び衛星測位方法 | |
RU50005U1 (ru) | Трехпозиционный измеритель координат источников радиоизлучений | |
CN111060939B (zh) | 虚拟格网密度的优化方法及装置、定位系统 | |
JP2001108735A (ja) | 移動速度測定装置 | |
CN103048672B (zh) | 一种多模导航数据融合装置及方法 | |
RU169567U1 (ru) | Устройство измерения высотного распределения электронной концентрации неоднородной ионосферы | |
CN113391332B (zh) | 一种基于gnss-r的海洋参数反演及远程监测系统 | |
US9560483B2 (en) | Positioning satellite signal receiving method and positioning satellite signal receiving apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090410 |