Точность современного спутникового приёмника
Одним из методов определения географических координат является спутниковая система навигации, включающая в себя один из основных элементов – спутниковый приемник. Получение географических координат заданного объекта заключается в методе определения расстояния от радиоприемного устройства, установленного на объект, до спутников, расположение которых заранее известно.
Классификация спутниковых приемников по точности:
1. Геодезический класс. Включает устройства, полевой комплект или ровер, применяемые в геодезических изысканиях. Антенна, совмещенная с приёмопередающим устройством, образовывает приемный блок, а портативный компьютер в промышленном исполнении составляет контроллер.
Точность данного класса определяется способностью аппарата находить неоднозначности числа циклов, так как измерения происходят в фазе в пределах цикла несущей частоты.
В приборах данного класса при кинематическом режиме измерений дают точность в 1-3 сантиметра, а в статических (режим измерения при котором выполняются дифференциальные спутниковые наблюдения, используя два неподвижных приемника, между которыми определяется расстояние) измерениях до 1 сантиметра.
2. Картографический класс. Включает мощные приборы. Методика их выпуска обеспечивает максимальную прочность приборов. Основой являются кодовые измерения – измерение интервала времени между возникновением собственного кода и пришедшего тождественного кода от спутника. Также поддерживаются фазовые измерения – измерение разности фаз между пришедшими от спутника колебаниями такой же частоты что и колебания, выработанные в приемнике. В совокупности измерения дают субметровую точность (в предъявляемых требованиях к приборам данного класса сказано, что измерения должны производится в пределах кратких периодов наблюдения спутников – системы дифференциальной коррекции). Длительные наблюдения на точке позволяют повысить точность до дециметров. Топографические приемники позволяют выявлять грубые ошибки на стадии полевых работ, а контролировать точность можно на всех этапах получения данных.
Определение координат объектов возможно даже в движении, в таком случае точность варьируется в диапазоне от 30 сантиметров до 5 метров в секунду. Следовательно, увеличивается число точек съемки при создании, например, карт в масштабе 1:2000.
3. Приборы массового пользования. В производстве приборов массового пользования на первом плане стоит экономичность, что, как следствие, отражается на технических характеристиках приборов. В таких приемниках, преимущественно, используется только кодовое измерение, в то время как осуществление метода дифференциальных поправок, очевидно, было бы нерентабельным. Потребительским спросом обуславливается и размеры приборов, что влияет на точность измерений. Точность от 5 до 50 метров.
Присутствуют факторы, влияющие на снижение точности определения координат:
1.Преимущественно, в GPS-приемниках стоят кварцевые часы, в то время как на спутниках используются более точные атомные часы. Устранение ошибки, теоретически, возможно при установке атомных часов на приемнике. Второй вариант – математическое нахождение и учет поправки. Данный метод реализуется в спутниковых системах навигации.
2. Влияние внешней среды. При прохождении сигнала через атмосферу набирается погрешность, на которую оказывает влияние такие факторы, как погодные и различные препятствия. Данная ошибка находится в пределах 1 сантиметра.
3. Различное отражение радиоволн.
4. Орбиты спутников на которых возможны задержки сигналов, затрудняющих применение спутников на геостационарной орбите.
Размещено: 17.02.2017
