Методика оценки качества измерений постоянно действующих базовых станций СРНС

УДК: 528.344:629.783

Н.К. Шендрик СГГА, Новосибирск

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ПОСТОЯННО ДЕЙСТВУЮЩИХ БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ СРНС

Разработана методика оценки качества постоянно действующих базовых станций СРНС. Анализируются непрерывность процесса измерений и показатель сменяемости конфигураций созвездий КА СРНС. Разработана технология раздельной обработки файлов измерений в формате RINEX для КА GPS и ГЛОНАСС. Приведены результаты оценки качества измерений для некоторых постоянно действующих базовых станций.

N.K. Shendrik SSGA, Novosibirsk

TECHNIQUES FOR ESTIMATING MEASUREMENT QUALITY OF PERMANENT SATELLITE RADIO NAVIGATION STATIONS

The methods for estimating the quality of permanent satellite radio navigation stations have been developed. The continuity of measuring process and the index of constellation configuration removability regarding KA satellite radio navigation systems are analyzed. The techniques for separate treatment of measurement files in RINEX format for KA GPS and GLONASS have been developed. The measurement quality results for some permanent basic stations are presented.

На современном этапе в России получают всё большее распространение проекты создания постоянно действующих базовых станций (ПДБС) СРНС. Обычно такой процесс начинается с одиночных станций в крупных населенных пунктах, сети из нескольких станций для специализированных организаций и, наконец, из десятков и более ПДБС для навигационно-геодезического обеспечения отдельных регионов, их ассоциаций, а затем и в целом для всей страны. Можно предвидеть, что в перспективе услуги по определению местоположения станут такими же доступными, как и услуги сотовой связи и, возможно, физически будут совмещаться в одном приборе наподобие мобильного телефона. Безусловно, что такого рада информационные услуги должны быть качественными и непрерывными во времени.

Нами разработана методика с целью оценки некоторых параметров качества работы ПДБС с использованием измерений СРНС в формате RINEX. Реализация данной методики предусматривает раздельный анализ дл КА GPS и для КА ГЛОНАСС. Оцениваемыми параметрами выбраны - непрерывность измерений СРНС во времени и показатель сменяемости конфигураций

созвездий космических аппаратов (КА). Под нарушениями непрерывности подразумеваются такие интервалы времени, когда измерения на отдельной ПДБС прекращаются по всем доступным КА в пределах времени сеанса (например, часового, суточного). Показателем конфигурации созвездий (Pks) для оцениваемого сеанса измерений является среднее значение числа созвездий КА на часовом интервале. Наиболее объективное значение показатель Pks будет иметь на интервале замыкания подспутниковых траекторий на поверхности Земли (для КА GPS - порядка 1 суток, для ГЛОНАСС - 8.5 суток). Можно рассчитать его теоретическое значение для любого пункта на эпоху измерений. Например, для Новосибирской области теоретическое значение Pks-4.2-4.5 с некоторыми вариациями. Отклонение в сторону увеличения фактической величины Pks от теоретического значения указывает на наличие неблагоприятных условий или нестабильной работы аппаратуры. Для ПДБС целесообразно делать оценку для числа сеансов более одного. Тогда возникает возможность дополнительно вычислить для Pks среднюю квадратическую погрешность (С.К.П.) и, тем самым, более объективно оценить степень стабильности и качества работы каждой ПДБС.

В качестве примеров, ниже приведены результаты расчетов в разные периоды измерений, сделанные на ПДБС Новосибирской области. Все расчеты выполнены для КА GPS. Результаты вычислений в таблицах 1-3 даются отсортированными по строкам по возрастанию числовых значений Pks. Каждой таблице типа 1 -3 соответствует файл с дополнительной информацией о пропусках измерений. Информация в этих файлах упорядочена по алфавиту для названий ПДБС и по возрастанию времени для каждой ПДБС. В качестве примера в таблице 4 представлена дополнительная информация о попусках измерений для ПДБС Новосибирской области в период с 16 по 28 февраля 2011 года.

СУММАРНЫЕ ПРОПУСКИ ИЗМЕРЕНИЙ И ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЯ СОЗВЕЗДИЙ КА GPS ЗА ОЦЕНИВАЕМЫЙ ПЕРИОД

Таблица 1. ПДБС НСО с 1 по 12 октября 2010 г.

Номер п/п Обозначение пункта. Число сеансов Пропуски (сек) Средний Pks CJCJI. Pks

1. BARA 12 0 4. 63 ±0 . 14

2. KARG 12 510 4. 67 ±0 . 10

3 . MASL 12 60 4. 67 ±0 . 11

4. коек 12 12300 4. 68 ±0.08

5 . SU ZTJ 12 90 4. 69 ±0 . 08

6. CHER 12 8580 4. 69 ±0 . 13

7 . ORDN 1 0 4. 70 ±0 . 00

В. UB IN 12 29160 4. 74 ±0 . 15

9 . BOLO 11 0 4. 75 ±0 . 14

10 . NSKCT 12 60 4. 78 ±0 . 11

11. mhkv 12 0 4.84 l> О О -H

12. ZD VI 12 0 4. 91 ±0 . 14

13 . CHUL 12 60 5. 01 ±0 . 12

14 . IS КТ 12 5790 5.27 ±0.20

15. KOCH 12 27 72 0 5.31 ±0.21

16. KOLV 12 47640 6. 09 ±0 . 19

17 . DOVO 12 13440 6. 59 ±0. 89

I-1 СО • KRAS 12 0 6. 68 ±0.27

19. TOGU 12 150 14.90 ±0.88

Таблица 2. ПДБС НСО с 1 по 26 ноября 2010 г.

Номер п/п Обозначение пункта Число сеансов Пропуски (сек) Средний Pks с.к.п. Pks

1 2 3 4 5 6

1. NSKW 26 300 4 .71 ±0. 11

2. MHKV 26 0 4 . 78 + 0. 12

3. КОСН 26 3570 5 .18 ±0. 31

4. ISKT 26 0 5.32 1+ о to ф,

5. KOLV 568{lh) 1190 6 . 63 ±3.29

Номер Обозначение п/п пункта Число сеансов Пропуски (сек) Средний Fks с.к.п. Fks

1 2 3 4 5 6

1. ивш 11 450 4 .70 ±0. 15

2. KARG 11 510 4.70 ±0. 09

3. CHER 11 390 4 .71 ±0. 16

4. BOLO 330 4.71 ±0. 16

5, MASL 11 270 4.73 ±0. 13

б. CHUL 11 630 4 .74 ±0. 11

7. ORDN 11 1500 4.76 ±0. 15

8. ZDVI 11 630 4.80 ±0. 09

9. DOVQ 11 630 4 .81 ±0. 14

10. SUZU 11 270 4.83 ±0. 09

11. косы 11 1260 4 .83 + 0. 10

12. NSKW 11 0 4 .85 ±0. 08

13. BARA 11 1770 4.88 ±0. 10

14. KRAS 11 330 4 . 95 + 0.25

15. MHKV 11 390 4 . 97 ±0. 16

16. ISKT 11 270 5.25 ±0. 50

17. TOGU б 0 8 . 72 ±1.80

Номер ЦП Ooo3HaneHne nyHKia Дата Бремя GPS

1 2 3 4 5

1. BARA 15.02.11 11 22 00-11 44 00 1320

2 . BARA 22.02.11 07 46 00-07 50 30 270

3. BARA 27.02.11 10 14 30-10 16 00 50

4. BARA 27.02.11 10 ia 00-10 15 30 50

5. BQLG 22.02.11 07 46 00-07 50 30 270

Є. BOLG 22.02.11 07 50 30-07 51 30 60

7 . CHER 22.02.11 07 46 00-07 52 30 350

а. CHUL 22.02.11 07 46 00-07 53 30 450

5. CHUL 27.02.11 10 14 30-10 16 00 50

10. CHUL 27.02.11 10 ia 00-10 15 30 50

її. DOVQ 22.02.11 07 46 00-07 53 30 450

12 . DOVQ 27.02.11 10 14 30-10 16 00 50

13. DQVQ 27.02.11 10 ia 00-10 15 30 50

14. ISKT 22.02.11 07 46 00-07 50 30 270

15. KARG 22.02.11 07 46 00-07 50 30 270

16. KARG 22.02.11 07 51 30-07 52 30 60

17 . KARG 27.02.11 10 14 30-10 16 00 50

іа. KARG 27.02.11 10 ia 00-10 15 30 50

15. KOCH 22.02.11 07 46 00-07 52 30 350

20. KOCH 27.02.11 10 05 30-10 20 00 a 7 о

21. KRAS 22.02.11 07 46 00-07 51 30 330

22 . MAS! 22.02.11 07 46 00-07 50 30 270

23. MHKV 22.02.11 07 46 00-07 52 30 350

24. ORDN 17.02.11 11 15 30-11 36 30 1260

25. ORDKT 22.02.11 07 46 00-07 50 00 240

2 Є. SUZU 22.02.11 07 46 00-07 50 30 270

27 . UBIN 22.02.11 07 46 00-07 50 30 270

2а. UBIN 27.02.11 10 14 30-10 16 00 50

25. UBIN 27.02.11 10 ia 00-10 15 30 50

30. ZDVI 22.02.11 07 46 00-07 53 30 450

31. ZDVI 27.02.11 10 14 30-10 16 00 50

32 . ZDVT 27.02.11 10 ia 00-10 15 30 50

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Шендрик Н.К. Контроль ОРБ-измерений с использованием формата ЯЖЕХ [Текст] // Геодезия, Геоинформатика, Картография, Маркшедерия. Т. 1. Ч. 2. Третий Междунар. Конгр. «Гео-Сибирь-2007». - Новосибирск: СГГА, 2007. -С. 225-227.

© Н.К. Шендрик, 2011