ГОСТ Р 53608-2009

Группа Э50

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Глобальная навигационная спутниковая система

МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ ВЫПОЛНЕНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ И ЗЕМЛЕУСТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Разрешение неоднозначности фазовых измерений псевдодальности

Основные положения

Global navigation satellite system. Methods and technologies of geodetic and cadastral works execution. Ambiguity resolution for phase pseudo-ranges. Basic principles

ОКС 07.040

ОКСТУ 6801

Дата введения 2011-01-01

     

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН 29-м Научно-исследовательским институтом Министерства обороны Российской Федерации

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 363 "Радионавигация"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 933-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случаях пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на методы и технологии выполнения геодезических и землеустроительных работ с использованием аппаратуры потребителей глобальной навигационной спутниковой системы.

Настоящий стандарт устанавливает методы определения целочисленных параметров измеренных фазовых псевдодальностей до космических аппаратов спутниковых систем типа GPS, выполняемую при высокоточных определениях относительных координат пунктов с использованием наблюдений космических аппаратов этих систем, при выполнении геодезических и землеустроительных работ.

     2 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применяют следующие сокращения:

ГЛОНАСС - глобальная навигационная спутниковая система Российской Федерации;

КА - космический аппарат;

МНК - метод наименьших квадратов;

ПД - псевдодальность;

СКП - среднее квадратическое отклонение;

GPS - глобальная навигационная спутниковая система Соединенных Штатов Америки.

     3 Общие положения

3.1 Величина фазовой псевдодальности выражается в виде целого числа длин волн и дробной части длины волны. Дробная часть фазы может быть получена с высокой точностью, характеризуемой СКП на уровне первых единиц миллиметров. Прямое измерение целочисленной части фазы не представляется возможным, вследствие чего возникает неоднозначность фазовых измерений, требующая разрешения.

3.2 Разрешение неоднозначности фазовых измерений псевдодальности представляет собой процесс нахождения целого числа циклов (волн), укладывающихся в расстоянии между навигационным спутником и приемником при обработке фазовых измерений.

3.3 Для решения этой задачи с точностью, требуемой для выполнения геодезических и землеустроительных работ, применяют специальные методы математической обработки фазовых измерений, использующие при обработке не сами измерения, а их разности: первые, вторые и третьи. Это позволяет существенно уменьшить число определяемых параметров без ущерба для точности координатных определений. Основными методами разрешения неоднозначности фазовых измерений псевдодальности являются методы, базирующиеся на использовании вторых разностей фаз. Вторые разности вычисляются с использованием первых разностей фаз.

3.4 Решения, получаемые по вторым разностям фаз, как правило, позволяют при нормальных условиях наблюдений вычислить значения целочисленных параметров комбинаций измеренных фаз и на этой основе определять относительные координаты определяемых пунктов с точностью порядка первых единиц миллиметров.

3.5 Исходными данными, необходимыми для разрешения неоднозначности фазовых измерений, являются:

- фазовые измерения на двух несущих частотах для всех наблюдаемых навигационных спутников ГЛОНАСС и GPS на интервале непрерывного слежения за фазой;

- абсолютные геоцентрические координаты исходного пункта;

- предварительные координаты определяемого пункта.

     4 Алгоритм разрешения неоднозначности

     4.1 Предварительная обработка фазовых измерений

В измеренные значения фаз несущих вводятся поправки за влияние тропосферы, ионосферы и вращения Земли вокруг своей оси.

Поправки за влияние тропосферы вычисляются одним из существующих методов (например, методы Саастомойнена и Хопфилда). При длине измеряемого базиса не более 5 км введение поправок за тропосферу может быть пропущено.

Поправки за влияние ионосферы могут вычисляться с использованием двухчастотных синхронных измерений кодовых и фазовых псевдодальностей. Поправки за влияние ионосферы для фазовых ПД численно равны поправкам, полученным для кодовых ПД, но знаки их противоположны (поправки к кодовым ПД отрицательны, а поправки к фазовым ПД положительны). В случае измерений кодовых ПД формулы для вычисления этих поправок соответственно на первой и второй частотах имеют вид:

,                                          (1)

     
,                                         (2)

где , - значения первой и второй несущих частот;

, - значения измеренных кодовых ПД соответственно на первой и второй частотах.

Поправка на вращение Земли вокруг своей оси за время распространения сигнала от КА до пункта наблюдения (в метрах) вычисляется по формуле:

,                                   (3)

где - угловая скорость вращения Земли вокруг своей оси;

- большая полуось общеземного эллипсоида;