Мир Знаний

Анализ погрешностей спутниковой радионавигационной системы работающей в дифференциальном режиме (стр. 10 из 21)

Версия 2.2 стандарта заново определяет значение трех битов Технического Состояния Станции таким образом, чтобы это не вызывало проблем у большинства существующих пользователей. Состояние “111” должно по-прежнему показывать, что опорная станция работает неудовлетворительно, “110” должно означать, что передача не контролируется, как показано в таблице 3.2. Другие шесть состояний в таблице 3.2 представляют собой те состояния, которые применяются Береговой Охраной США для обозначения коэффициента масштабирования для поля UDRE в сообщениях с дифференциальными поправками.


Таблица 3.2. Показатель технического состояния* опорной станции

Код Значения
111 - Опорная станция не работает
110 - Передача Опорной станции не контролируется
101 - Коэффициент масштабирования UDRE = 0.1
100 - Коэффициент масштабирования UDRE = 0.2
011 - Коэффициент масштабирования UDRE = 0.3
010 - Коэффициент масштабирования UDRE = 0.5
001 - Коэффициент масштабирования UDRE = 0.75
000 - Коэффициент масштабирования UDRE = 1

* - Техническое состояние относится к части опорной станции, предназначенной для GPS или GLONASS, и отражается в индивидуальных сообщениях. Т. е. комбинированная GPS/GLONASS опорная станция может иметь различные показатели технического состояния для GPS и GLONASS.

Если схема из таблицы 3.2 не применяется, в опорной станции должны использоваться только состояния “000”, “110” и “111”. Мобильные приемники могут игнорировать состояния от “001” до “101”; за счет этого коэффициент масштабирования мобильных приемников всегда будет фактически равен единице.

Первое слово каждого сообщения

Второе слово каждого сообщения

Рисунок 3.2 - Заголовок из 2-х слов для всех сообщений

3.3.2 Содержание и формат всех типов сообщений

На сегодня определены 33 типа сообщений из 64 возможных: в экспериментальном формате или в окончательном постоянном формате, закрытых или зарезервированных. Все они представлены в таблице 3.3. Детальное описание содержания и форматов типов сообщений будет представлено частично, так как приемник, с которым мы работаем, передает не все типы сообщений, а только часть из них, а именно 1, 2, 3, 6, 9, 16.

Таблица 3.3 - Типы сообщений

Номер типа сообщения Текущее состояние Название
1. Постоянное Дифференциальные поправки GPS
2. Постоянное Ошибки (приращение) Дифференциальных поправок GPS
3. Постоянное Параметры опорной станции GPS
4. Экспериментальное Опорный эллипсоид опорной станции
5. Постоянное Техническое состояние созвездия GPS
6. Постоянное Нулевой кадр GPS
7. Постоянное Альманах радиомаяков GPS
8. Экспериментальное Альманах псевдолитов
9. Постоянное Установка частных поправок GPS
10. Зарезервировано Дифференциальные поправки для P-кода
11. Зарезервировано Поправка диапазоне L2 для С/А-кода
12. Зарезервировано Параметры псевдолитной станции
13. Экспериментальное Параметры наземной передающей станции
14. Экспериментальное Время недели GPS
15. Экспериментальное Сообщение об ионосферной задержке
Номер типа сообщения Текущее состояние Название
16. Постоянное Специальное сообщение GPS
17. Экспериментальное Эфемериды GPS
18. Постоянное Нескорректированные на RTK фазы несущей
19. Постоянное Нескорректированные на RTK псевдодальности
20. Экспериментальное Поправки фазы несущей на RTK
21. Экспериментальное Высокоточные поправки псевдодальности
22. Экспериментальное Расширенные параметры опорной станции
23-30. - Не определены
31. Экспериментальное Дифференциальные поправки GLONASS
32. Экспериментальное Параметры опорной станции GLONASS
33. Экспериментальное Техническое состояние созвездия GLONASS
34. Экспериментальное Установка частных поправок GLONASS или Нулевой кадр GLONASS
35. Экспериментальное Альманах радиомаяков GLONASS
36. Экспериментальное Специальное сообщение GLONASS
37. Экспериментальное Сдвиг системного времени GNSS
38-58. - Не определены
59. Постоянное Сообщения о собственности
60-63. Зарезервировано Многоцелевое использование

Сообщение типа 1 – дифференциальные поправки (постоянное)

Рис. 2.3 и таблица 2.3 представляют содержание сообщения типа 1 - дифференциальные поправки. Это основное сообщение, которое обеспечивает поправку псевдодальности (

) для любого времени
измерения приемником GPS пользователя.

(3.1)

где

- 16-битовая поправка псевдодальности;

- 3-битовая скорость изменения поправки псевдодальности (поправка скорости изменения дальности);

t

- 13-битовый модифицированный Z-счет из второго слова.

Все эти параметры относятся к спутнику, обозначенному 5-битовым индексом спутника, который показывает его

номер. Псевдодальность, измеренная пользователем,
, затем корректируется следующим образом:

(3.2)

Отметим, что поправка добавляется к измерению. PR(t) является дифференциально скорректированным измерением псевдодальности, которое может обрабатываться навигационным фильтром оборудования пользователя. Кроме того, обеспечиваются 1-битовый коэффициент масштабирования (смотри таблицу 2.4) и 2-битовая ошибка дифференциальной дальности пользователя (UDRE).

UDRE представляет собой оценку неопределенности в поправке псевдодальности на уровне одной сигмы, которая оценивается опорной станцией и интегрирует оцененные воздействия от многопутевого распространения, по отношению сигнал-шум и другим воздействиям.

Сообщение типа 1 содержит данные для всех спутников, находящихся в поле зрения опорной станции

. Так как для представления поправки от каждого спутника необходимо 40 битов, не всегда требуется точно целое число слов. Могут появиться слова, которые надо дополнять 8-ю или 16-ю битами до полного кадра. Дополнение будет 1-м или 0-м, так что не будет вызывать путаницы с кодом синхронизации “преамбулы”. Формат сообщения типа 1 показан на рисунке 2.3. Каждое слово имеет один из пяти форматов, за исключением последнего слова в сообщении. Если
не кратно 3, последнее слово может иметь 2 формата, содержащие или 8 или 16 битов дополнения.

Поправка псевдодальности

будет отклоняться от истинной величины с “нарастанием возраста”. По этой причине она должна обновляться и передаваться так часто, насколько это возможно. Оборудование пользователя должно обновлять поправки соответственным образом.

Поправка скорости изменения дальности

предназначена для компенсации по прогнозируемой скорости изменения поправки псевдодальности. Это является попыткой “продлить жизнь” для поправки псевдодальности, когда ее “возраст растет”.
может быть, использована для коррекции на скорость приемника пользователя. Оборудование пользователя не должно использовать
как поправку фазы несущей - это может ухудшить качество этого типа измерений. Измерения фазы несущей должны корректироваться только за счет использования сообщений типа 18 или 20.Структура сообщения типа 1

Рисунок 3.3 - Структура сообщений типа 1


Таблица 3.3. Состав сообщения типа 1

Параметр Число бит Масштабныйкоэффициент /Единица измерения Диапазон
Масштабный коэффициент 1 (Смотри табл. 2.4) 2 состояния
Ошибка дифференциальной дальности пользователя (UDRE) 2 (Смотри табл. 2.5) 4 состояния
Номер спутника (ID) 5 1 1-32****
Поправка псевдодальности (PRC(t0)*) 16 0.02 или 0.32 м 655.34 или 10485.44 м**
Скорость изменения поправки псевдодальности (RRC*) 8 0.002 или 0.032 м/с 0.254 или 4.064 м/с***
Признак конкретной посылки данных 8 Смотри спецификацию сигналов GPS/SPS
Заполнение 8x[Nsmod3] Биты 0, 8, 16
Четность Nx6 Смотри срецификацию сигналов GPS/SPS

* - дополнительный код;