24273 str136 (2)

M leli funkcjo nlmklui

M leli funkcjo nlmklui

(9.46)

(9.47)

v(x......,)« v,, A.A„, i, V llllll(l,    ,.A-„v) .

V (X_R,_K ) ,V_#vA.\    I)1111( \, , I, ) I

gdzie:

<l»( X|,|,,,_s) funkcja struktury systemu DGPS, i|i( S,_(ll ) funkcja struktury systemu GPS/RTK,

V, Klan niezawodności stacji referencyjnej DGPS lub GPS/RTK, i_M, '.Inn niezawodności stacji monitorującej, v, _v - stan niezawodności stacji kontrolnej, i, '.Inn niezawodności segmentu użytkownika.

I 'i iiilowMż stan spracy odnosi się do wartości binarnych - B zapiszmy

v(^x„„p_S)v(x RTK ) ^XftS > ^XU4 f ^XCS » ^XVS ^€ ^ »

Rozpatrzmy stację referencyjną DGPS (GPS/RTK) jako oddzielną strukturę o elementu li układowych: architektura techniczna stacji referencyjnej, radiowy system nadawczy oraz łyulmn transmisji korekt pseudoodlegfościowych. Wektor stanu tej struktury przyjmie postać

(9.48)

i odpowiadającą mu funkcję struktury zapiszemy jako

(9.49)

V    ax_JX a x_s = min(x_re,x_m,x_s)

|(l/lo:

]»( \,,.,)    • funkcja struktury stacji referencyjnej DGPS, GPS/RTK.

i ■ stan niezawodności architektury technicznej stacji referencyjnej, i, stan niezawodności radiowego systemu nadawczego,

,, stan niezawodności systemu transmisji korekt pseudoodległościowych.

u względu na możliwość różnorodnego zestawiania elementów systemu DGPS, zasadnym ml Ich zdefiniowanie, stąd:

Aichitekturę techniczną stacji referencyjnej DGPS stanowi wyposażenie sprzętowe stacji (komputer, anteny GPS, odbiorniki referencyjne) przeznaczone dla wyznaczania korekt PRC.

Radiowy system nadawczy to zestaw urządzeń technicznych przeznaczonych do emisji sygnałów różnicowych, w którego skład wchodzą: modulatory, wzmacniacze oraz antena nadawcza.

• System transmisji korekt pseudoodległościowych to struktura obejmująca format i metody służące do przekazywania bieżących wartości PRC pomiędzy użytkownikiem a stacją referencyjną DGPS.

Zauważmy, że zaprezentowane struktury dotyczą zasadniczo elementów o 3 typach cech;

odnoszących się do empirycznych statystyk niezawodnościowych systemu GPS zawartych w dokumentach normatywnych [SPS, 1993] [SPS, 2001] opracowanych na podstawie wieloletnich obserwacji,

7 okroAlonych pi/«* ■ pMidui mitów cuchnch nln,.MwndnnMi;lc)wych,

3. systemu lmimmiu|l kumkipmiudoodltHjloAclowych, onln wy/nnc/onych wskaźnikach niezn wodnoścl.

Pierwszo dwu / /upre/onlowiinych tu czynników poddano nn przestrzeni lat bardzo rozległym badaniom. Literatom togo przedmiotu opiera się zasadniczo o badania empiryczne, któro w przy padku systemu GPS objęty blisko 30-letnią statystykę. Umożliwia ona ocenę niezawodnościową praktycznie dowolnie tworzonych struktur. Jednakże ostatni z elementów nie doczekał się jak na dzień dzisiejszy modelu probabilistycznego, co potwierdzają wprost publikacje Radiokomitetu Nawigacyjnego IALA.

9.12.2. Stany pracy systemu DGPS

Fundamentalnym zagadnieniem stanowiącym wyjście do dalszych dociekań dotycząc yi li cech niezawodnościowych procesu transmisji korekt różnicowych jest precyzyjno zdolni ml nowanie stanów zdatności i awarii. W przeciwieństwie do klasycznych struktur niezawodno ściowych, najczęściej odnoszonych się do typowych urządzeń technicznych. Mian zd.ilimć11 (dostępności) transmisji korekt pseudoodległościowych jest nietypowo zdefiniowany I >ln ui/g dzeń technicznych stan zdatności kojarzony jest z sytuacją, w której urządzenie |est apiawnn spełniając tym samym przeznaczone mu funkcje. Przenosząc to rozumowanie do kalngndl nawigacyjnych stwierdzimy, że poszczególnym stanom odpowiadają określenia: dostępnońi i lub niedostępności. Gdyby, przez analogię, odnieść zaprezentowany tok myślowy do systemu transmisji korekt pseudoodległościowych należałoby stwierdzić że: jeśli do odbiornika sysln mu transmisji różnicowych GPS docierają (są poprawnie dekodowane) poszczególne poprawki pseudoodległościowe - PRC to system należałoby uznać za „dostępny". Jednakże specyfika (konstrukcja depesz) formatu RTCM przekazywania różnicowych danych telemetrycznych GPf) powoduje, że powyższe zdanie nie wyczerpuje wszystkich uwarunkowań dotyczącycli sianu dostępności. Dodatkowym elementem decydującym o stanie niezawodności systemu DGI'!. jest „wiek poprawek” (ang.: age of corrections), który powoduje konieczność uznawania systemu za dostępny jeszcze przez określony przedział czasu, pomimo, że poprawki PRC nie są poprawnie dekodowane. Czas ten określany jest terminem maksymalnego wieku poprawek

Dane różnicowe przekazywane są w formie ciągów binarnych. Jednakże poszczególna bity tworzą wyższe struktury - depesze RTCM, w których uszkodzenie choćby jednego / ula mentów skutkuje pominięciem danych całej wiadomości. Z kolei - rozważając strukturę wyżs/ą jaką jest depesza RTCM - zauważymy, że mimo iż odbiornik DGPS zdekoduje poprawnie pojedynczą depeszę RTCM (np. 9-3) zawierającą korekty jedynie do 3 satelitów, nie umożliwi to rozwiązania zadania nawigacyjnego w sensie wyznaczenia współrzędnych pozycji (</), A, li, <5„), dla którego niezbędnym są korekty dla co najmniej 4 satelitów. Kontynuując ton ciąg myślowy skonstatujmy, że system transmisji różnicowej GPS jest dostępny pod następującymi warunkami (koniunkcja zdarzeń):

1.    Odebrano od stacji referencyjnej DGPS wystarczającą dla wyznaczenia pozycji liczbę

korekt pseudoodległościowych.

2.    Wiek poprawek psudoodległościowych jest mniejszy od przyjętego arbitralnie.

Pierwszy z warunków odpowiada bezbłędnemu odebraniu takiej liczby depesz RTCM, która zawierałaby korekty do wskazanej - minimalnej liczby satelitów. W przypadku transmisji depeszy RTCM nr 1 (zawierającej komplet korekt PRC do wszystkich satelitów znajdujących się ponad minimalną wysokością topocentryczną stacji referencyjnej) owo kryterium jest spoi nione dla pojedynczej wiadomości tego typu. Dla depesz RTCM (9-3) zawierających korekty

277