И.В. Безменов, И.Ю. Блинов, А.В. Наумов, С.Л. Пасынок
ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл., Солнечногорский район
bezmenov@vniiftri.ru
«Альманах современной метрологии» № 3 (15) 2018, стр. 42–91
УДК 521.3+521.92
В настоящей статье дано детальное изложение известного метода сглаживания данных кодовых измерений, получаемых с двухчастотных ГНСС-приемников в виде RINEX-файлов (Receiver INdependent EXchange format) наблюдений. Данный метод широко используется в программах обработки при решении прикладных задач в области геодинамики, координатно-временного и навигационного обеспечения, в частности, в хорошо известном Бернском ППО ГНСС. В работе дается оценка уровня шума сглаженных кодовых данных в предположении, что случайные составляющие измерений являются независимыми и центрированными величинами. Метод основан на решении ряда вспомогательных задач: 1) детектирование скачков в часах приемников, 2) обнаружение и удаление из обработки грубых измерений (выбросов) и 3) разрешение фазовых неоднозначностей несущих. Для решения этих задач используются линейные комбинации из данных наблюдений. Сформулированы условия, при которых скачок в шкале времени приемника надежно обнаруживается на фоне шума измерений и возможных скачков в фазовых неоднозначностях. Отдельно рассмотрены т.н. миллисекундные скачки. Для обнаружения выбросов предложен новый алгоритм, минимизирующий количество неоправданно отбракованных измерений. Для обнаружения скачков в т.н. широкополосной фазовой неоднозначности, входящей в комбинацию Мельбурна-Вуббена, предложен новый алгоритм, основанный на формировании т.н. кластеров. Приведены результаты численных экспериментов по сравнению новых алгоритмов с алгоритмами, применяемыми в Бернском ППО ГНСС.
Ключевые слова: ГНСС, метод сглаживания, кодовые и фазовые данные измерений, линейные комбинации, фазовые неоднозначности, комбинация Мельбурна-Вуббена, двухчастотный ГНСС-приемник, скачок.
Цитируемая литература
1. Сайт Международной службы GNSS [Электронный ресурс]. — URL: http://www.igs.org/network.
2. Dach R., Andritsch F., Arnold D. et al. Bernese GPS Software Version 5.2 / edited by R. Dach, S. Lutz, P. Walser, P. Fridez. — Astronomical Institute, University of Bern, 2015. — 852 p.
3. Melbourne W.G. The case for ranging in GPS based geodetic systems / edited by C.Goad. Proceedings of the 1st International Symposium on Precise Positioning with the Global Positioning System. — Maryland, Rockville: US Department of Commerce, 1985. — P. 373–386.
4. Wubbena G. Software developments for geodetic positioning with GPS using TI 4100 code and carrier measurements / edited by C. Goad. Proceedings First International Symposium on Precise Positioning with the Global Positioning System. — Maryland, Rockville: US Department of Commerce, 1985. — P. 403–412.
5. ГЛОНАСС принципы построения и функционирования / под ред. А.И. Перова, В.Н. Харисова. — 4-е изд, перераб. и доп. — М.: Радиотехника, 2010. — 800 с.
6. Zhang R., Yao Y., Wu R., Song W. Research on Receiver Clock Jump Detection and Processing in Precise Point Positioning / Sun J., Jiao W., Wu H., Shi C. (eds). China Satellite Navigation Conference (CSNC) 2013 Proceedings. Lecture Notes in Electrical Engineering. — V. 245. — Springer, Berlin, Heidelberg.
7. Springer T.A. Modeling and validating orbits and clocks using the Global Positioning System. Volume 60 of Geodätisch-geophysikalische Arbeiten in der Schweiz. Schweizerische Geodatische Kommission, Institut fur Geodasie und Photogrammetrie, Eidg. — Zurich: Technische Hochschule Zurich, 2000.
8. Kim D., Langley R.B. Instantaneous real-time cycle-slip correction of dual frequency GPS data. Proceedings of the international symposium on kinematic systems in geodesy, geomatics and navigation. — Banff, Alberta, Canada, 2001. — 5–8 June.
9. Lonchay M., Bidaine B., Warnant R. An efficient dual and triple frequency preprocessing method for GALILEO and GPS signals. Proceedings of the 3rd international colloquium-scientific and fundamentals aspects of the GALILEO programme. — Copenhagen, Denmark, 2011. — 31 Aug–2 Sept.
10. Guo F., Zhang X. Real-time clock jump compensation for precise point positioning. — 2014. — URL: https://www.researchgate.net/publication/257493103.
11. Freymueller J.T. IGSMAIL-4318: new version of ClockPrep program. IGS central bureau. — 2003
12. Subirana J. Sanz, Zornoza J.M. Juan, Hernández-Pajares M. Detector based in code and carrier phase data: The Melburne-Wübbena combination. ESA navipedia. — 2011. — URL: http://www.navipedia.net/index.php/Detector_based_in_code_and_carrier_phase_data:_The_MelbourneW%C3%BCbbena_ combination.
13. Blewitt G. An automatic editing Algorithms for GPS data. Geophysical Research Letters. — 1990. — 17(3). — P. 199–202.
Статья в полном объеме в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.