Анализ погрешностей спутниковой радионавигационной системы, работающей в дифференциальном режиме

а) 16.07.07, б) 23.07.07

а)

б)

Рисунок 5.5.6 – Зависимость ошибки определения местоположения выносной антенны приемника Z12 СРНС «Навстар» от высоты над уровнем моря (1 – ошибка по координате X, 2 – ошибка п

о координате Y, 3 – ошибка по координате Z) на позиции 2

а) 18.07.07, б) 20.07.07

Рисунок 5.5.7 – Зависимость ошибки определения местоположения выносной антенны приемника Z12 СРНС «Навстар» от высоты над уровнем моря (1 – ошибка по координате X, 2 – ошибка по координате Y, 3 – ошибка по координате Z) на позиции 3

Рисунок 5.5.8 – Зависимость ошибки определения местоположения выносной антенны приемника Z12 СРНС «Навстар» от высоты над уровнем моря (1 – ошибка по координате X, 2 – ошибка по координате Y, 3 – ошибка по координате Z) на позиции 4

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы.

1. Величина ошибки при местоопределении положения подвижной станции в малоэтажной застройке из-за влияния местных предметов составляет 1,5-2,5 м.

2. Величина ошибки местоопределения непостоянна и зависит от высоты антенны по отношению к застройке и другим местным предметам, а также от конкретной реализации группировки навигационных КА.

3. Детальный анализ ошибок местоположения необходим в случае требования по точности менее 2,5 м.

4. Если допустимая ошибка составляет порядка 2,5 м, основные проблемы использования спутниковых радионавигационных систем будут связаны с прерыванием приема сигналов навигационных КА из-за зданий большей этажности, чем использованная при проверке.

5.6 Измерения с помощью подвижной станции 2

5.6.1 Описание приемных позиций базовой и подвижной станций

Оценка погрешностей при использовании дифференциального режима измерения координат выполнялась также на одночастотной АП системы GPS типа Ashtech SCA-12/12S. Измерения проводились в 433 аудитории учебного радиотехнического корпуса ТУСУР. Антенна АП располагалась вблизи стены здания, на крыше которого была установлена антенна опорной станции в точке с координатами: широта=56º 27.10862’; долгота=084º 57.71968’.

Измерения выполнялись в двух точках (положения №1 и №2, рисунок 5.5.9), расположенными на четвертом этаже четырехэтажного здания, ниже крыши на 2 м. Первая точка расположения антенны приемника СРНС была удалена от стены здания на 0,34 м, вторая – на 1,97 м.

Рисунок 5.5.9 – Взаимное расположение антенн базовой и выносной станций

5.6.2 Методика измерений

Измерения проводились сеансами по 30 минут (1800 отсчетов). При проведении измерений количество спутников в рабочем созвездии выносной станции изменялось от 3 до 6. Основные результаты измерений представлены на рисунках 5.5.10-5.5.13 (положение №1) и рисунках 5.5.14-5.5.17 (положение № 2) в виде гистограмм значений широты и долготы, приведенных к относительным линейным единицам. На гистограммах представлены числовые характеристики: средние и среднеквадратические значения.

5.6.3 Результат измерений

Рисунок 5.5.10 – Гистограмма широты антенны выносной станции, расположенной на удалении 0,34 м от стены здания

Рисунок 5.5.11 – Гистограмма широты антенны выносной станции, расположенной на удалении 1,97 м от стены здания (положение №1)

Рисунок 5.5.12 – Гистограмма долготы антенны выносной станции, расположенной на удалении 0,34 м от стены здания (положение №1)

Рисунок 5.5.13 – Гистограмма долготы антенны выносной станции, расположенной на удалении 1,97 м от стены здания (положение №1)

Рисунок 5.5.14 – Гистограмма широты антенны выносной станции, расположенной на удалении 0,34 м от стены здания (положение №2)

Рисунок 5.5.15 – Гистограмма широты антенны выносной станции, расположенной на удалении 1,97 м от стены здания (положение №2)

Рисунок 5.5.16 – Гистограмма долготы антенны выносной станции, расположенной на удалении 0,34 м от стены здания (положение №2)

Рисунок 5.5.17 – Гистограмма долгот антенны выносной станции, расположенной на удалении 1,97 м от стены здания (положение №2)

По полученным данным были рассчитаны расстояния между антеннами выносных станций в положении №1 и №2, базовой и выносной антенной в положении №1, базовой и выносной антенной в положении №2 и получены следующие значения (в скобках указаны геометрические расстояния).

На удалении 0,34 м от стены:

- между антеннами выносных станций в положении №1 и №2: 8,02м (7,93м),

- между антеннами базовой станцией и выносной в положении №1: 9,12м (9,85м),

- между антеннами базовой станцией и выносной в положении №2: 9,47 м (11,25 м).

На удалении 1,97 м от стены:

- между антеннами выносных станций в положении №1 и №2: 8,43 м (7,93 м),

- между антеннами базовой станцией и выносной в положении №1: 12,25 м (11,44 м),

- между антеннами базовой станцией и выносной в положении №2: 12,67 м (11,37 м).

Результаты измерений показывают, что случайные погрешности при расположении антенны вблизи стены здания велики (σ~1÷3 м), при удалении от здания на 2 метра они уменьшаются: в положении №1 по широте в 1,45 раз, по долготе в 1,97 раз и в положении №2 в 1,53 раз, 5,61 раз соответственно. Большие смещения, по-видимому, вызваны малым числом спутников в рабочем созвездии для выносной станции.

6. Организационно-экономическая часть

6.1 Технико-экономическое обоснование работы

Данная дипломная работа носит научно-исследовательский характер (НИР связана с проведением экспериментов, установлением определенных физических зависимостей и т.п.). Главной целью работы является анализ погрешностей спутниковой радионавигационной системы с использованием контрольных экспериментов.

Актуальность и необходимость проведения работ заключается в определении наиболее простого (дешевого) пути для уменьшении погрешности определения координат потребителя за счет методологических усовершенствований.

 Скачать реферат