О способе повышения точности навигации потребителей ГЛОНАСС с использованием адаптивной модели тропосферы, передаваемой в навигационном сообщении КВНО-2013. - презентация

1 О способе повышения точности навигации потребителей ГЛОНАСС с использованием адаптивной модели тропосферы, передаваемой в навигационном сообщении КВНО апреля 2013 Титов Е.В., Широкий С.М. Открытое акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Системы прецизионного приборостроения» (ОАО «НПК «СПП»)

2 О способе повышения точности навигации потребителей ГЛОНАСС с использованием адаптивной модели тропосферы, передаваемой в навигационном сообщении Карта значений тропосферной задержки Эпоха :00:00 (МВ) Вывод: Не учет тропосферной задержки приводит к погрешностям измерений, достигающим 2.7 м 2

3 О способе повышения точности навигации потребителей ГЛОНАСС с использованием адаптивной модели тропосферы, передаваемой в навигационном сообщении Способы учета тропосферной рефракции Вывод: Перспективные требования к точности навигации на текущий момент обеспечиваются только на основе данных СВОЭВП (апостериори) или с использованием радиометра водяного пара в РМВ 1.Использование среднегодовых значений метеоданных - до 25% от величины тропосферной задержки (0.7 м по абсолютной величине). 2. Использование среднемесячных значений метеоданных – до 20% от величины тропосферной задержки (0.5 м по абсолютной величине). 3. Использование расчетных значений метеоданных (GPT/GPT2, равномерная сетка) - до 10% от величины тропосферной задержки (~0.3 м по абсолютной величине). 4. Использование измеренных данных метеопараметров в месте расположения измерительного средства – до 4 % от величины тропосферной задержки (~0.1 м по абсолютной величине). 5.Уточнение компоненты влажной зенитной задержки в месте расположения измерительного средства (СВОЭВП) – 1% от величины тропосферной задержки (апостериори) (~0.02 м по абсолютной величине). 6.Использование данных радиометра водяного пара (РВП) в месте расположения станции - менее 1% от величины тропосферной задержки в РМВ (~0.01 м по абсолютной величине). 3

4 О способе повышения точности навигации потребителей ГЛОНАСС с использованием адаптивной модели тропосферы, передаваемой в навигационном сообщении Использование данных СВОЭВП совместно с расчетными значениями метеоданных (модель GPT/GPT2) Вывод: Не обеспечивается требуемая точность расчета тропосферной задержки глобально по поверхности Земли. Остаточная погрешность – до 27 см. 4

5 О способе повышения точности навигации потребителей ГЛОНАСС с использованием адаптивной модели тропосферы, передаваемой в навигационном сообщении Структура адаптивной модели учета тропосферы - геодезическая широта и долгота места, град, - уточняемые на заданную эпоху коэффициенты модели, - присоединенные функции Лежандра порядка n и степени m, соответственно. Уточнение параметров адаптивной модели обеспечивается на основе использования измерений сети беззапросных измерительных станций (БИС), текущих метеопараметров в точках расположения БИС, данных абсолютного радиометра водяного пара и апостериорной прецизионной эфемеридно-временной информации СВОЭВП. Адаптивность модели по составу достигается обеспечением возможности передачи интегрального значения тропосферной зенитной задержки, а также гидростатической и влажной ее составляющей. Адаптивность модели по точности достигается уточнением структуры модели (порядка и степени), сопряженным с изменением объема передаваемой информации. 5

6 О способе повышения точности навигации потребителей ГЛОНАСС с использованием адаптивной модели тропосферы, передаваемой в навигационном сообщении Характеристики адаптивной модели учета тропосферы 6

7 О способе повышения точности навигации потребителей ГЛОНАСС с использованием адаптивной модели тропосферы, передаваемой в навигационном сообщении Функции отображения для применения с адаптивной моделью тропосферы Вывод: Наиболее значимым для потребителя является отсутствие зависимости функции отображения от метеопараметров. По результатам анализа характеристик существующих моделей отображения тропосферной задержки предпочтение отдано глобальной функции отображения (GMF). ФормулаГод min, град ИД для параметризации функций отображения Точность модели (3σ), мм "сухой""влажной" Marini & Murray P, T, e,, h 200- Chao19741 табличная форма модели -230 Lanyi19846 T, h i, h t, -23 Davis (CfA2.2)19855 P, T, e,, h t Herring (MMT)19923 T,, h -15 Niell (NMF)19963 DOY,, h -3 Niell (NWM)20013 табличная форма модели -3 Boehm et al. (VMF1)20063 коэффициенты a, b, c (NWM, ECMWF) -3 Boehm et al. (GMF)20063 DOY,, λ, h, λ -3 Lagler et al. (GPT2)20133 DOY,, λ, h dT, a h, a w, e s VMF1 -3 7

8 О способе повышения точности навигации потребителей ГЛОНАСС с использованием адаптивной модели тропосферы, передаваемой в навигационном сообщении 88 Выводы Дальнейшие направления исследований: 1.Разработка структуры навигационного сообщения для передачи параметров адаптивной модели в составе существующих и вновь вводимых сигналов с кодом разделением (L1OC, L2OC, L3OC). 2.Экспериментальное оценивание точности навигационного обеспечения потребителей ГЛОНАСС с использованием адаптивной модели учета тропосферы. 3.Разработка алгоритмов расчета тропосферной задержки с использованием расчетных метеоданных неравномерной сетки, обеспечивающих уменьшение объема адаптивной модели при сохранении требуемой точности. Полученные экспериментальные результаты демонстрируют потенциально высокую точность расчета и оперативного высокоточного учета «влажной» составляющей тропосферной задержки у потребителя на основе применения данных СВОЭВП и адаптивной сферической модели.