CC BY
17
УДК 528.63
ВЛИЯНИЕ ИОНОСФЕРЫ НА ТОЧНОСТЬ КООРДИНАТНО-ВРЕМЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Елена Ивановна Буймова
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, магистрант кафедры метрологии и технологии оптического производства, тел. (913)919-64-16, e-mail: lena.buimowa@yandex.ru
Александр Сергеевич Толстяков
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, доктор технических наук, член-корреспондент РМА, тел. (913)940-13-23, e-mail: tolstikov@mail.ksn.ru
В статье проводится описание и анализ работы программного имитатора измерительной информации «ModBis24». На основе этого имитатора, можно с наименьшей погрешностью определить влияние ионосферы на точность координатно-временных измерений. Также подняты вопросы актуальности данной темы.
Ключевые слова: влияние ионосферы на точность, программный имитатор, «ModBis 24».
INFLUENCE OF IONOSPHERE ON THE ACCURACY OF COORDINATE-TIME MEASUREMENTS
Elena I. Buymova
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., undergraduate of the Department of Metrology and Optical Production Technology, tel. (913)919-64-16, e-mail: lena.buimowa@yandex.ru
Alexander S. Tolstikov
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., D. Sc., Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, tel. (913)940-13-23, e-mail: tolstikov@mail.ksn.ru
The article describes and analyzes the operation of the software simulator of the measuring information «ModBis 24». On the basis of this simulator, it is possible to determine with the least error the influence of the ionosphere on the accuracy of coordinate-time measurements. Also, the issues of relevance of thistopicareraised.
Key words: ionosphere effect on accuracy, software simulator, «ModBis 24».
В настоящий момент система управления «ГЛОНАСС» строится на базе беззапросной технологии формирования временных данных. Данная система также применяется в космической навигационной системе GPS, также планируется построить данную с систему в основу космической навигационной системы «GALILEO».
Для более конкретного обзора влияний ионосферы на точность координатно-временных измерений, необходимо обратиться за помощью, к программному имитатору измерительной информации «Modbis 24».
«ModЫs 24» имитирует движение спутника по орбите Земли, относительно заданной координаты (рис. 1). На данном изображении представлено движение спутника относительно города Новосибирск (время начала моделирования -20.04.2005 г., дата/время окончания моделирования - 20.04.2005, 9:59:30 сек.). Общее количество шагов, при этом составило - 1200, при шаге расчета - 30 сек.
Рис. 1. Движение спутника относительно города Новосибирска
Система БИС в оригинальных разработках, благодаря имитатору «ModBis 24» определяется совокупностью начала координат с совмещением центра масс Земли. Данные определяют местоположение антенного модуля в геодезических системах ПЗ-90 или WGS -84, связанных с вращением Земли.
Оригинальные исследования благодаря программе «ModBis 24», использовались при определении координат известных станций для измерений, также для поисков необходимых конфигураций сети БИС, для решения задачи при оптимальном планировании сеансов измерений.
Благодаря программному имитатору измерительной информации «ModBis 24», возможно исследовать алгоритмы для вычисления задач, которые обеспечивают функциональность сети БИС. К примеру, основные расчеты для синхронизации пространственных часов (часов БИС) осуществляются с помощью навигационных сигналов КА.
В отладочной базе данных видна полная информация по моделированию. К ним относят измерения, поправки, координаты спутников, все что поможет исследовать траекторию спутников, влияние поправок и погрешностей на измерения и многое другое (рис. 2).
Вкладка графическая интерпретация результатов, позволяет выводить результаты моделирования в графическом виде. Для просмотра результатов необходимо после остановки процесса моделирования выбрать БД, содержимое которой будет отображаться на экране.
Статистика моделирования Отладочная база данных | Выходная база данных | Спутники] Карта видимости |
р акА о авю 0 ТПОР Р ЮИР 0 СМВ 0 ВЕН Э АС1 И
2.537364Е-11 2 835905Е-11 -0.0002478255 0.02477413 0.0004373389 6.854192Е-7 7.303455Е-5
-1.284451Е-10 2 835905Е-11 -0.0002500382 0.02967874 -0 001248714 1.274084Е-6 -0.0003829404
2 873731Е-10 2 835905Е-11 -0.0002530899 0.04638231 -0.001054643 2.109852Е-6 0.0002101195
-2.58662ЭЕ-11 2 835905Е-11 -0.0002528234 0.04357989 -0.0005191949 6.948238Е-7 0.0005011437
2.185676Е-10 2.835905Е-11 -0.0002515691 0.03536958 0.001010996 1.690934Е-6 -0.0001035821
1.632417Е-10 2 835905Е-11 -0.0002521353 0.03854568 0.0009644353 7.534352Е-7 -0.0005566516
► 1.064238Е-10 -1.345526Е-11 -0.0002527634 0.04328788 -0.001541632 2.044904Е-6 0.0005392956
2.351901 Е-10 -1.345526Е-11 -0.0002465806 0.02296014 -0.0009316708 9.07571 ЗЕ-7 -5.639105Е-5
2.671182Е-10 -1.345526Е-11 -0.000250524 0.03113483 0.0005563134 7.215809Е-7 0.0003717262
2.860914Е-10 -1.345526Е-11 -0.0002470282 0.02355558 -0.001160804 1.195839Е-6 -0.0003432945 _1
-3.48614Е-11 -1.345526Е-11 -0.0002524495 0.04066582 -0.0009394533 2.058332Е-6 3.703679Е-6
3.532747Е-11 -1.345526Е-11 -0.0002514552 0.03479559 -0.0003922167 6.651355Е-7 0.0006970973
-1.283794Е-10 2.641084Е-11 -0.0002490968 0.0272605 0.001371593 1.577879Е-6 0.0001999167
2.671182Е-10 2.641084Е-11 -0.0002481054 0.0252599 9.853375Е-5 6.862512Е-7 -9.880631 Е-5 ▼
Ы _1 ±г
Рис. 2. Отладочная база данных
Затем, после выбора БД, в выпадающем списке отобразиться список станций, встречающихся в БД. Далее, нужно выбрать спутник, участвовавший в измерениях, с выбранной станцией.
В заключительном этапе, необходимо выбрать поле БД, в правом выпадающем списке, это значение и будет отображаться на графике в зависимости от времени.
При выводе графика, с определенными параметрами необходимо нажать на кнопку отображения графика.
Ось абсцисс отображает время в формате: ДД.ММ.ГГГГ, ЧЧ:ММ:СС.
Одновременно можно выводить до 5 различных графиков. Все они отображаются различными цветами (рис. 3).
Рис. 3. Графическая интерпретация результатов
Программный имитатор измерительной информации сети беззапросных измерительных станций «ModBis 24» - ключевой фрагмент метрологического обеспечения, измерений траекторий по КА ГЛОНАСС и КА GPS, а также мощный инструмент для отработки временного обеспечения космической навигационной системы ГЛОНАСС. С помощью программы «ModBis 24», объявляется возможность провести сравнительный анализ алгоритмов для оценивания орбит навигационных КА. К тому же, программный имитатор ModBis 24, может быть использован в учебном процессе при подготовке студентов и аспирантов по специальностям «Космическая геодезия» и «Небесная механика».
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ГОСТ Р 8.563-2009. Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений.
2. Программный имитатор измерительной информации «ModBis 24».
3. Программный имитатор измерительной информации, поступающей с КА ГЛОНАСС и КА GPS : учеб. пособие / Толстиков А. С., Черепанов В. Я. - Новосибирск, 2007. - 12 с.
© Е. И. Буймова, А. С. Толстиков, 2017
