Методы определения местоположения с использованием математической модели Абсолютный метод (точечное позиционирование)

Данный метод предполагает как кодовые, так фазовые измерения

Позиционирование по кодовым псевдодальностям.

Когда используется единственный приемник, имеет смысл производить только точечное позиционирование по кодовым псевдодальностям. Концепция точечного позиционирования характеризуется как космическая трилатерация. Для точечного позиционирования GPS обеспечивает два уровня услуг:

1. Стандартная служба позиционирования по C/A коду (Standard Positioning Service, SPS) с

открытым доступом для гражданских пользователей.

2. Точная служба позиционирования (Precise Positioning Service, PPS) с доступом для авторизованных пользователей. Подобный подход реализован в системе ГЛОНАСС.

Позиционирование по фазе несущих колебаний.

Система уравнений наблюдений вида (3.9) приводится к виду (3.8) и может решаться так же, как по кодовым псевдодальностям при числе спутников ns≤4.

Дифференциальный метод

Снижение точности позиционирования точек при режиме SA привело к разработке дифференциального метода (Differential GPS, DGPS). Этот метод основан на использовании двух (или более) приемников, из которых один стационарный (опорный или базовый) приемник размещается на точке с известными координатами, а положение (большей частью движущегося) удаленного приемника (ровера) должно определяться. На обоих пунктах должно наблюдаться, по крайней мере, четыре общих спутника. Известное положение опорного приемника используется для вычисления поправок в выведенные через GPS координаты или в наблюденные псевдодальности и фазы. Эти поправки затем передаются посредством телеметрии (например, по радиосвязи) к подвижному приемнику и позволяют вычислять положение мобильного приемника с намного большей точностью, чем в режиме позиционирования отдельной точки.

Используются два метода дифференциальной коррекции. В первом методе опорный приемник с известным положением вычисляет свое собственное положение, используя тот же самый набор спутников, что и мобильный приемник. Разность (этим объясняется название «differential» – разностный) между известным и вычисленным положениями дает поправки в положение. Этот метод концептуально прост, но требует, чтобы у обоих приемников использовался для вычислений один и тот же набор спутников. Второй метод основан на поправках в псевдодальности, которые выводятся из разностей между вычисленными расстояниями и наблюденными (кодовыми или фазовыми) псевдодальностями на опорном пункте.

Наблюденные мобильным приемником псевдодальности можно исправить, применив поправки в псевдодальности для опорной станции. Этот метод более гибок, дает более высокую точность и является наиболее общим в использовании. Недостатком является то, что алгоритм обработки требует больший объем вычислений. Более высокая точность основывается на том, что источники ошибок GPS очень подобны на расстояниях почти до 500 км, и поэтому фактически устраняются при вычитании.

Характеристики точности дифференциальных методов позиционирования по кодам и по фазе несущей приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Характеристики точности дифференциальных методов позиционирования по кодам и по фазе несущей

№ п/п	Вариант дифференциального метода	Продолжительность	Ср. кв. ошибка, м
1	По С/A кодовым псевдодальностям	Моментально	1 – 5
2	По С/A кодовым псевдодальностям в режиме статики	3 – 5 минут	0.5 – 3
3	По фазе несущей двухчастотным приемником на расстоянии до 20 км	Моментально	0.2
4	Широкозонный метод WADGPS по фазе несущей	Моментально	1 – 2