А.А. Чугунов1, А.П. Малышев2, С.В. Черных3, А.Д. Евсеев4

1-4 Национальный исследовательский университет «МЭИ» (Москва, Россия)

1 san4es_95@mail.ru; 2 malyshevap99@gmail.com; 3 chernykhsvl@mpei.ru; 4 yevseevad@mpei.ru

Постановка проблемы. Существующие на сегодняшний день алгоритмы решения навигационной задачи по данным глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) для относительного режима работают на коротких базах. При достаточно малых базах (до 100 км) атмосферные погрешности сильно коррелированы и для их компенсации используют дифференциальные методы. На сверхдлинных базах (более 1000 км) ошибки, связанные с ионосферой и тропосферой, являются некоррелированными, и в этом случае для компенсации требуются новые алгоритмы, способные обеспечить высокую точность оценки координатно-временных параметров потребителя.

Цель. Разработать новый алгоритм относительного позиционирования на сверхдлинной базе для ГНСС.

Результаты. Разработан алгоритм решения навигационной задачи для относительного позиционирования на сверхдлинной базе для ГНСС. Показано, что данный алгоритм, помимо наблюдений псевдодальностей и псевдофаз, не требует никаких вспомогательных данных (например, точных эфемерид или дополнительных измерений параметров атмосферы). С помощью линейных комбинаций скомпенсирована ионосферная задержка и решена нецелочисленная фазовая неоднозначность. Тропосферная задержка скомпенсирована с применением модели Нейла. В результате апробации предложенного алгоритма на реальных измерениях получена точность порядка десятка сантиметров на базах более 2000 км.

Практическая значимость. Представленный алгоритм может быть использован для решения задач картографии и геодезии.

Чугунов А.А., Малышев А.П., Черных С.В., Евсеев А.Д. Относительное позиционирование в глобальных навигационных спутниковых системах на сверхдлинной базе // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 11. С. 109−120. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202311-16

1. Kouba Jan. Guide to using international GNSS service (IGS) products. Geodetic Survey Division. Natural Resources Canada. May 2009. http://igscb.jpl.nasa.gov/components/usage.html.
2. Подкорытов А.Н. Высокоточное определение координат потребителя в абсолютном режиме в глобальных навигационных спутниковых системах с использованием разрешения целочисленной неоднозначности псевдофазовых измерений // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2012. Т. 10. № 10. С. 45-51.
3. ГОСТ Р 53460-2009 Глобальная справочная атмосфера для высот от 0 до 120 км для аэрокосмической практики.
4. Hofmann-Wellenhof B.Ю., Lichtenegger H., Wasle E. GNSS - Global Navigation Satellite Systems: GPS, GLONASS, Galileo, and More. Springer. Wien -New York. 2008
5. Marini J.W. Correction of Satellite Tracking Data for an Arbitrary Tropospheric Profile // Radio Sci. 1972.V. 7. № 2. Р. 223–231. DOI: 10.1029/RS007i002p00223.
6. Bevis M., Businger S., Herring T.A., Rocken C., Anthes R.A., Ware R.H. GPS meteorology: Remote sensing of atmospheric water vapor using the Global positioning system // J. Geophys. Res. 1992. № 97. Р. 15787–15801.
7. Niell A.E. Global Mapping Functions for the atmospheric delay at radiowavelengths // J. Geophys. Res. 1996. № 101. Р. 3227–3246.
8. Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии [Текст]. В 2-х томах. Т. 1. Мо-нография. ГОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия». М.: ФГУП «Картгеоцентр». 2005. 334 с.
9. Интерфейсный контрольный документ. ГЛОНАСС – общее описание системы с кодовым разделением сигналов; ред. 1.0. 2016.
10. GNSS Data Processing. V. I: Fundamentals and Algorithms // ESA TM-23/1. May 2013.
11. ГОСТ 32453-2017. Глобальная навигационная спутниковая система. Системы координат. Методы преобразования координат определяемых точек.
12. The Receiver Independent Exchange Format. URL: http://acc.igs.org/misc/rinex304.pdf.
13. Поваляев А.А., Подкорытов А.Н., Никитин C.А., Филимонова Д.В. Алгебраические основы обработки измерений при высокоточном абсолютном местоопределении по сигналам ГНСС с кодовым разделением каналов // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2019. Т. 6. № 1. С. 9-16.
14. Teunissen P.J.G., Kleusberg A. (Eds.). GPS for Geodesy. 2nd edition. Springer. 1998.
15. Перов А.И. ГЛОНАСС. Модернизация и перспективы развития. Радиотехника. 2020.