13978 str107 (2)

Rys. 9.1. Rozmieszczenie stacji referencyjnych DGPS w Ameryce i Europie (1998 r.).

0,i Zasada działania systemu DGPS 0.2.1. Istota metody różnicowej

Wykonywanie pomiarów dowolnej wielkości fizycznej można dokonywać w oparciu n mnlody bezwzględne lub porównawcze. Wśród metod porównawczych wyróżnia się kilka ot li i u. ii i, z których jedna nosi nazwę metody różnicowej. Metoda różnicowa pomiaru jest U" hnlką, polegającą na pomiarze niewielkiej różnicy między mierzoną i znaną wartością tej miniuj wielkości. Istota tej metody pochodzi z metrologii ogólnej. Jej wykorzystanie w nawiga-i |l m/poczęło się od globalnego, naziemnego systemu radionawigacyjnego: Różnicowej Omegi, kli‘ii(i| pierwsze stacje referencyjne zostały uruchomione na przełomie lat 70-80. System ten umożliwiał wyznaczenie współrzędnych pozycji z dokładnością 450-900 m., gwarantował li mlępność 99.94 % oraz strefę działania 370 km od stacji referencyjnej. Częstotliwość okre-Mmiln pozycji wynosiła: 3-6 min.

Podstawowym założeniem systemów różnicowych jest stałość błędów mierzonego para-nnlru nawigacyjnego występująca na danym obszarze. Przyjmując to twierdzenie aksjoma-yi znle istota systemu różnicowego, w nawigacji, polega na wykorzystaniu stacji referen-iyJno| dla określenia błędów mierzonego parametru nawigacyjnego i przesyłaniu ich ze zna-ilnm przeciwnym jako poprawki do użytkowników takiego systemu. W przypadku systemu )MI GA były to poprawki dotyczące przesunięcia rzeczywistej w stosunku do teoretycznej n/y sygnału transmitowanego przez dostępne na danym obszarze stacje systemu.

ODUIORNIK SYSTEMU RÓŻNICOWEGO

STACJA REFEHKNCY JNA

A

Skorygowane współrzędna pozycji obiektu

Rys. 9.2. Uproszczona idea systemu różnicowego.

W systemie DGPS przesyłane są korekty dotyczące zmierzonych pseudoodległości do satelitów systemu GPS. Podstawą pracy systemu DGPS jest precyzyjne określenie współ rzędnych anten odbiorników GPS stacji referencyjnej, dzięki czemu odbiornik stacji mo?<> wyznaczyć różnicę pomiędzy zmierzoną pseudoodległością a odległością rzeczywistą. Ta róż nica nosi nazwę błędu pomiaru pseudoodległości.

9.2.2. Model matematyczny - pomiary kodowe

Rozważmy system różnicowy, w którym stacja referencyjna znajduje się w punkcie A mierząc pseudoodległości do wszystkich satelitów znajdujących się ponad założoną (w systn mach morskich 5 stopni) wysokością topocentryczną. Pseudoodległość zmierzoną w tym punk cie do i-tego satelity można wyrazić jako

P?0o) = ^Ra(‘o) + ^c^o(h) - ^cK(h) + Of(t₀) ,    (9.1)

gdzie:

p_t^A(t₀) - pseudoodległość zmierzona w punkcie A do i- tego satelity,

RⁱA(t„) -odległość geometryczna pomiędzy odbiornikiem referencyjnym GPS, a i - tym satelitą w punkcie A,

8‘/to)    - błąd zegara i - tego satelity,

d_o^A(t₀) - błąd zegara odbiornika referencyjnego GPS (w punkcie A),

O_t^A (t₀) - błędy wynikające z niestabilności ruchu i - tego satelity po orbicie określone w punk cie A.

219