Московский Государственный Университет Геодезии и Картографии

Кафедра прикладной геодезии

Реферат

на тему: «Факторы, влияющие на точность спутниковых измерений».

Работу выполнила Работу проверил

студентка ГФ ПГ V-1с Корчагин А.С.

Антонова Е.А.

Москва

2016

Оглавление

Введение 3

Факторы, влияющие на точность спутниковых измерений 4

Специальная погрешность 5

Качество геометрии спутников 7

Гравитационные влияния 9

Влияния ионосферы 10

Влияния тропосферы 11

Отражения сигналов 12

Относительность измерения времени 12

Округление и вычислительные ошибки 13

Заключение 14

Литература 15

Введение

Оборудование спутниковой навигации нашло широкое применение и рассматривается в качестве штатного для морских и воздушных судов, причём даже не самого высокого класса, космических аппаратов. Поразительное распространение получило использование спутниковой аппаратуры для автомобильной навигации. К 2000 году удельный вес общей стоимости таких устройств на европейском рынке по оценке фирмы Thales составил 73%, тогда как доли авиации и морского флота не превысили 5 и 4% соответственно. Оно стало привычным средством в землеустройстве, при мониторинге, съёмках местности и геодезических работах. Выпуск сравнительно не дорогой потребительской аппаратуры обусловил начало её вхождения в наш быт, спорт, туризм и путешествия.

На степень точности вычисления координат влияет ряд факторов, зависящих от процедуры их определения. Их принято называть факторами снижения точности. В данном реферате будут рассмотрены основные факторы, влияющие на точность спутниковых измерений.

Факторы, влияющие на точность спутниковых измерений

В системах глобального позиционирования, точность определения местонахождения объекта зависит от степени погрешности, возникающей при измерении расстояний от терминала до спутников. От степени влияния целого ряда факторов зависит, насколько точно будет определено местоположение приемника, будет эта погрешность составлять один метр или десяток, а то и сотню метров.

Рис. 1. Спутник «Navstar-GPS».

К факторам, оказывающим непосредственное влияние на степень погрешности, можно отнести следующие:

• Специальная погрешность (SA);

• Качество геометрии спутников;

• Гравитационные влияния;

• Влияния ионосферы;

• Влияния тропосферы;

• Отражения сигналов;

• Относительность измерения времени;

• Округление и вычислительные ошибки

Специальная погрешность

Данный фактор представляет собой искусственную погрешность, намеренное искажение времени сигнала, посылаемого спутником, в результате чего точность определения местоположения объекта прибором GPS снижалась до 50-150 метров. Погрешность искусственно вносилась в сигналы спутников в соответствии с требованиями режима SA - selective availability (селективного доступа), задачей которого было ограничить точность измерений для гражданских GPS-приемников [1]. В режиме SA формируются ошибки искусственного происхождения, вносимые в сигнал на борту GPS-спутников с целью огрубления навигационных измерений. Такими ошибками являются неверные данные об орбите спутника и искажения показаний его часов за счет внесения добавочного псевдослучайного сигнала. Величина среднеквадратического отклонения из-за влияния этого фактора составляет, примерно, 30 м [2].

Причина создания «специальной погрешности» заключалась в обеспечении государственной безопасности США. В момент организации и развития система глобального позиционирования GPS являлась исключительно военной разработкой, призванной обеспечить потребности силовых структур. Лишь с течением времени навигационная система получила коммерческое применение, возможность определять местоположение появилась и у гражданских лиц. Помимо исключительно мирных целей, система позиционирования могла быть использована для различных злонамеренных действий, которые представляли бы прямую угрозу для безопасности. Так, террористические организации получили бы возможность использовать GPS для определения местонахождения стратегических объектов и точного наведения дистанционного оружия.

Режим селективного доступа все-таки был отключен вследствие широкой распространенности системы глобального позиционирования, произошло это в мае 2000 года, и решение об этом принял лично президент США. Событие стало ключевым в истории развития GPS-навигации, еще бы – ведь с этого момента для частных коммерческих предприятий и простых граждан открылись новые горизонты использования системы точного определения координат. С момента отключения режима SA точность показаний приборов повысилась с 50-100 метров до 6-7 метров. Предпосылкой к полному отключению послужило частичное отключение, предпринятое в 1990 году, во время войны в Персидском заливе. Тогда армии США не хватало собственных штатных приемников, позволявших ориентироваться в пустыне, и было закуплено порядка 10 тыс. единиц навигаторов «гражданского» предназначения.

Рис. 2. Величина ошибки до и после отключения режима SA.

Рис. 3. Точность определения координат с включенным режимом SA	Рис. 4. Точность определения координат после отключения режима SA