Как производятся кодовые и фазовые измерения?

Кодовые измерения. В приемнике спутниковых сигналов, как и на спутнике, есть датчик частоты и времени, в нем также вырабатываются частоты Ц и L2 (в одночастотном приемнике - только Ц). Частота Lx модулируется копиями кодов О А и Р, частота Ь2 - только кодом Р.

Интервал времени между появлением на приемнике собственного кода и аналогичного кода, пришедшего от спутника, измеряют. Если бы часы приемника были точно синхронизированы с часами спутника, то формирование кодов на спутнике и в приемнике происходило бы одновременно. В этом случае измеренный интервал времени между появлениями на приемнике собственного кода и кода, пришедшего от спутника, был бы равен времени прохождения сигнала от спутника до приемника, что позволило бы вычислить расстояние до спутника. Однако показания часов спутника и приемника расходятся на некоторую величину, равную ошибке часов спутника и ошибке часов приемника. Поэтому измеренное расстояние существенно отличается от истинного расстояния и носит название - псевдорасстояние.

Координаты объекта, определяемые по результатам кодовых измерений, имеют точностью около 3 м. Для повышения точности пользуются дифференциальным методом. На контрольном пункте с известными координатами устанавливают приемник спутниковых сигналов и, определив его координаты по спутникам, вычисляют расстояния до спутников. Сравнив эти расстояния с вычисленными расстояниями по известным координатам, определяют поправки и по радио сообщают их потребителям. Поправками исправляют псевдорасстояния, измеряемые потребителями, при этом ошибки определения места относительно контрольного пункта не превышают 1 м.

Кодовые измерения применяются при решении задач навигации. В геодезических работах кодовые измерения играют вспомогательную роль - служат для определения приближенных координат пунктов сети.

Фазовые измерения. Точные геодезические измерения выполняют на несущих частотах Ц и Ь2 (в одночастотных приемниках - только на частоте L,). При этом измеряют разности фаз между колебаниями, принятыми от спутника, и колебаниями такой же частоты, выработанными в приемнике.

Расстояние между спутником и приемником непрерывно изменяется, отчего изменяется и сдвиг по фазе N + Ф. В приемнике спутниковых сигналов предусмотрено измерение непрерывно изменяющейся разности фаз Ф и подсчет числа переходов ее через ноль, изменяющих целое число волн в расстоянии. Это число прибавляется к измеряемой величине Ф, отчего суммарный сдвиг по фазе оказывается неправильной дробью, а неизвестное число N остается постоянным для всех расстояний от пункта р до спутника s. Определение целого числа N называется разрешением его неоднозначности.

Разности фаз измеряют с высокой точностью, соответствующей долям миллиметра. Однако вычислить координаты приемника с указанной точностью не удается из-за ошибок орбиты, влияния ионосферы и других причин. Точность фазовых измерений реализуют, применяя метод относительного определения положения пунктов. Результаты одновременных наблюдений одного и того же спутника в двух пунктах содержат значительные, но общие, близкие по величине погрешности. Поэтому разности результатов измерений от них практически свободны и позволяют с высокой точностью определять разности координат X, Y, Z двух пунктов, то есть трехмерный вектор АХ, А У, AZ, их соединяющий. Следовательно, зная координаты X, Y, Z одного пункта, можно, определить разности координат АХ, AY, AZ до другого и вычислить его координаты.

Фазовые измерения в геодезических работах являются основными, обеспечивая возможность построения геодезических сетей высокой точности.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >