Глава 2 Методыизмеренияотносительных координатна подвижныхвоздушных и наземных объектах.

Использование СРНС ГЛОНАСС в стандартном режиме удовлетворяет требованиям широкого круга потребителей. В то же время для ряда приложений (например, заход на посадку воздушных судов по категориям ИКАО ) необходимы более высокие точности и достоверности координатного и навигационно-временного обеспечения. Так, при определении местоположения и ориентации подвижных объектов предъявляются различные требования.

Например в боевой авиации имеется ряд задач, в которых необходима по-вышенная точность определения координат ЛА при высокой их динамике. Это полет в группе, дозаправка в воздухе и т. д. Особенностью этих режимов является то, что для них требуется высокоточное определение координат одного ЛА относительно другого. При этом повышенных требований к точности абсолютных координат не предъявляется.

Повышение точности определения координат возможно в относительном режиме измерений.

В основе этого режима лежит свойство пространственно-временной коррелированности погрешностей измерений радионавигационных параметров сигналов НС, проведенных в различных точках пространства в близкие моменты времени.

Суть относительного режима заключается в измерении и компенсации коррелированных постоянных и медленно меняющихся во времени и пространстве составляющих погрешностей измерений радионавигационных параметров, т. е. измерений псевдозадержки дальномерного кода, псевдодоплеровской частоты и псевдофазы принимаемых сигналов НС. Это обусловлено тем, что погрешность нахождения абсолютных координат в автономном режиме определяется в основном внешними факторами – погрешностью эфемерид, влиянием ионосферы, тропосферы и т. д. Погрешность же, вносимая аппаратурой, намного меньше внешних погрешностей. При вычислении относительных координат составляются разности измеренных псевдодальностей, при этом значительная часть погрешностей измерения компенсируется.

Можно выделить следующие методы относительных измерений:

Дифференциальный режим. Подразумевает наличие дифференциальной станции, которая находится в точке с известными координатами и вырабатывает поправки к измереннымпсевдодальностям. Эти поправки передаются конечным потребителям, которые корректируют свои измеренные данные. В результате использования дифференциальных поправок погрешность измерения координат удается снизить до величины 1–1,5 м.

Относительный режим на основе кодовых измерений. Недостатком дифференциального режима является требование неподвижности дифференциальной станции. При расположении опорной дифференциальной станции на подвижном объекте возникают трудности, связанные с тем, что координаты дифференциальной станции априорно неизвестны, поэтому погрешность определения дифференциальных поправок возрастает. В относительномрежиме все объекты равноправны, при этом можно выделить один опорный объект (аналог дифференциальной станции) и передавать измеренные на нем псевдодальности на другие объекты без дополнительной обработки. Имея измеренные псевдодальности по каждому НС в двух точках, можно составить разность псевдодальностей и далее непосредственно вычислить относительные координаты объекта относительно опорной станции.

Относительный режим на основе фазовых измерений. Этот режим по своим принципам совпадает с относительным режимом на основе кодовых измерений, за исключением того, что при вычислениях используется фаза несущей частоты. Измерения по фазе несущей частоты имеют более высокую точность – вплоть до единиц мм, поэтому потенциальные возможности фазового относительного режима являются предельными для систем на основе СРНС. Однако фазовые режимы требуют разрешения фазовой неоднозначности, что серьезно ограничивает практическое применение этих методов.