Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Влияние отражённого сигнала на результаты измерений. Многопутность

Читайте также:
  1. А) Если на систему оказано воздействие, то она будет действовать таким образом, чтобы уменьшить влияние этого воздействия
  2. Акты Конституционного Суда Российской Федерации. Правовые позиции Конституционного Суда и их влияние на развитие правовой системы Российской Федерации.
  3. Анализ безубыточности деятельности. Влияние на безубыточность деятельности производителей цены продукции, затрат на производство, объемов продаж
  4. Атмосферное давление. Влияние атмосферного давления на организм. Горная и кессонная болезнь.
  5. Б) Влияние решеток на устойчивость стержня сквозной колонны
  6. Билет 14. Типы ЭС. Влияние ЭС на окруж. среду.
  7. Билет №29. Влияние этно-национальных факторов на федеративные отношения и перспективы развития федерализма в Российской Федерации.
  8. БЮДЖЕТНАЯ ЛИНИЯ И БЮДЖЕТНОЕ ПРОСТРАНСТВО ПОТРЕБИТЕЛЯ. ВЛИЯНИЕ ДОХОДА И ЦЕН НА ПОЛОЖЕНИЕ БЮДЖЕТНОЙ ЛИНИИ.
  9. Бюджетная система Российской Федерации. Бюджетное устройство. Влияние бюджета на социально-экономические процессы.
  10. В чем проявляется повышенное вагусное влияние на функции желудка?

Многопутность является главным источником ошибок, касающихся позиционирования по сигналам СРНС (встречается также термин многолучевость). Сигналы спутника могут достигать приемника по множеству путей из-за отражения (рис. 6.11). Многопутность нарушает модуляции C/A-кода и P-кода и наблюдения фазы несущей. Хотя многопутные сигналы имеют общее время излучения на спутнике, они приходят со смещением кода и фазы несущей из-за разностей в длинах их путей. Сигналы, искаженные многопутностью, всегда задерживаются по сравнению с прямыми сигналами из-за более длинного пути следования, вызванного отражением. Поскольку геометрия между спутниками GPS и специфическим положением приемника повторяется каждые звездные сутки, многопутность оказывается одной и той же в последующие дни. Это повторение может быть полезным для того, чтобы убедится в присутствии многопутности, анализируя наблюдения различных дней. Влияние многопутности сигналов на псевдодальности или измерения фазы несущей зависит от множества факторов, таких как мощность и величина задержки отраженного сигнала по сравнению с прямым сигналом, характеристик затухания в антенне, совершенства техники измерения и обработки сигнала в приемнике. Часто локальный отражатель накладывает свое преобладающее значение на многопутность. Однако в общем многопутность проявляет случайные высокочастотные и низкочастотные особенности. Сигналы могут отражаться при спутнике (спутниковая многопутность) или в окрестностях приемника (многопутность приемника). Спутниковая

многопутность, скорее всего, исключается на коротких базовых линиях в одинарных разностях наблюдений. Отраженный сигнал всегда слабее, из-за потери энергии на отражателе. Это затухание зависит от материала отражателя, угла падения и поляризации. Отражение на очень малых углах падения практически не имеет затухания. Именно поэтому на малых высотах происходят сильные помехи из-за многопутности.

Отражающими объектами для приемников могут быть здания, деревья, холмы и т.д. Многопутность создается земной поверхностью, особенно гладкими поверхностями, такими как асфальтовое покрытие, водное зеркало, ровный слой снега (особенно наста). Значительно меньше влияет травяной покров, пахота. Крыши зданий являются плохим окружением для приемника, поскольку здесь часто есть выступы зданий, трубы и другие отражающие объекты поблизости от антенны. Неплохими отражателями являются деревья, особенно с мокрой листвой. Для подвижной антенны в кинематическом режиме влияние многопутности быстро изменяется из-за смены расположения антенны относительно отражающих объектов. Самолетные приемники испытывают дополнительные трудности от многопутности, связанные с металлическими конструкциями крыльев и т.п. Сильно отражающие поверхности изменяют правостороннюю круговую поляризацию сигналов на левостороннюю. Антенны, которые запроектированы для сигналов с правосторонней поляризацией, будут ослаблять сигналы с противоположной поляризацией. Многие антенны по-разному принимают сигналы с различных направлений. Частичное отражение многопутности может быть заложено в антенне формированием у нее диаграммы направленности коэффициента усиления. Поскольку большая часть многопутности приходит с направлений, близких к горизонту, многопутность можно резко уменьшить и в конечном итоге отсечь, выбирая диаграмму с малым усилением на этих направлениях. Такие антенны могут быть прлезны для наземных приемников, но могут стать проблемными для применения на авиационных носителях. Бортовые антенны должны принимать сигналы спутника при высокой динамике, например, необходимо избегать потери захвата при вираже воздушного судна. Многопутный сигнал, приходящий на антенну снизу, может иметь значительную мощность. В зависимости от типа применяемой антенны, может понадобиться отражатель. Энергия, приходящая с поверхностей ниже антенны, поступает в антенну через дифракцию на краях плоскости заземления (ground plane). Обычно отражатель представляет собой металлическую поверхность круговой или прямоугольной формы.





Улучшенное сопротивление многопутности показывают кольцевые антенны типа choke ring. Влияние многопутности на наблюдение фазы несущей может быть объяснено с помощью простого примера (рис. 6.11). Предположим, что прямой и отраженный сигналы представлены как

где Ad – амплитуда прямого сигнала, Ar – амплитуда отраженного сигнала, α - коэффициент затухания (0≤α ≤1) (0 - нет отражения, 1 - отраженный сигнал имеет ту же энергию, что и прямой сигнал), Фd – фаза прямого сигнала, ΔФ – фазовый сдвиг отраженного сигнала по отношению к прямому сигналу, обусловленный разностью расстояний AB+BC. Сложный сигнал, приходящий на антенну, представляет суперпозицию двух сигналов:

При максимальных амплитудах прямого и отраженного сигналов Ad,max = A и Ar,max =αA получаемая задержка в фазе несущей от многопутности равна

Приведенные уравнения показывают, что при α =1 максимальная величина θmax = 90°, то есть 0.25 от длины волны. Поэтому максимальная ошибка измерений фазы несущей составляет около 5 см на L1 и около 6 см на L2

Когда взаимное расположение приемника и спутника изменяется (и, следовательно, углы падения и отражения сигнала по отношению к отражающей поверхности), влияние многопутности также изменяется. Частота f ошибки многопутности θ, как это можно видеть из (6.91), точно такая же, как частота фазовой задержки Δφ, то есть fθ = fΔφ .

Многопутность псевдодальности ведет себя во многом подобно многопутности фазы несущей, однако ошибки в псевдодальности на несколько порядков больше ошибок в фазе несущей. Многопутность для псевдодальности определяется тактовой частотой дальномерных кодов и является функцией их длины. Тактовая частота кодов устанавливает естественный предел для максимальной многопутности. Чем выше тактовая частота, тем меньше максимальная ошибка многопутности. В соответствии с этим общим правилом ожидаемая многопутность P-кодовых псевдодальностей (частота 10.23 МГц) меньше, чем для C/A-кодовых псевдодальностей (частота 1.023 МГц). Та же зависимость справедлива для точности измерений псевдодальностей. Считается, что максимальное смещение в псевдодальности от многопутности может доходить до половины длины чипа, то есть 150 м для С/А кода и 15 м для Р-кода. Типичные ошибки

намного меньше (обычно < 10 м). Из-за большой величины ошибок от многопутности в псевдодальностях было сделано множество попыток разработать алгоритмы обработки для риемника, чтобы снизить порог выявления и исключения многопутности и одновременно повысить точность измерения псевдодальностей. Подобные попытки дали в результате новое поколение приемников, которые используют технику узких корреляторов.

 


Дата добавления: 2015-01-19; просмотров: 59; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Дисперсия электронно-магнитных волн. Понятие групп и фаз | Поправка за высоту антенны над центром геодезического знака. В результате спутниковых измерений можно вычислить координаты и разности
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2017 год. (0.01 сек.) Главная страница Случайная страница Контакты